星系形成流体动力学模拟中的暗晕收缩效应

暗物质晕内部区域气体和恒星的凝聚会导致更集中的暗物质分布。尽管这一效应基于简单的引力物理，但其在等级式星系形成中的有效性问题在文献中引发了活跃的争论。我们利用一系列最先进的宇宙学流体动力学模拟，研究了从矮星系到星系团、涵盖高红移和低红移系统中的暗晕收缩效应。这些模拟由不同团队使用不同代码运行，并包含了等级并合、气体冷却、恒星形成和恒星反馈。我们表明，在我们所有的案例中，相比于无重子耗散的匹配模拟，内部暗物质密度均有所增加，至少增加数倍。收缩效应的强度因系统而异，不能简化为一个简单的处方。我们提出了一个修正的解析模型，能够以约 10% 的均方根精度描述收缩后的质量轮廓。该模型可用于有效界定暗物质晕对重子耗散的响应范围。暗晕收缩效应是真实存在的，必须在星系和星系团的质量分布建模中加以考虑。