共振自互作用暗物质模型中的重力热失稳

我们研究了一种自互作用暗物质（SIDM）模型，其中具有约为 $16\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}$ 时的交叉截面呈现数量级共振增强的特征。为理解其对暗物质星团结构的影响，我们对质量为 $\sim 10^8\,{\rm M}_\odot$ 的孤立暗物质星团进行了 N 体模拟，选取该星团质量以获得对共振效应的最大响应。我们跟踪了暗物质星团在此模型下的核心形成和重力热坍塌阶段，并将受共振截面影响的星团演化与速度无关截面的星团演化进行比较。我们显示，受共振截面影响的暗物质星团演化表现出与速度无关截面星团演化中所特有的普遍性偏离。受共振影响的星团在核心形成阶段达到更低的最小中心密度。随后，在坍塌阶段，它们距离初始中心密度所需的时间约长 20%。这些结果激发了对具有显著共振效应的星团演化进行更详细探索的动力。