宇宙学流体模拟中的暗晕膨胀：大质量旋涡星系核/核尖问题的重子解决方案探索
宇宙学与河外天体物理
2015-06-03 v1 星系天体物理
摘要
冷暗物质模型的一个明确预言是，在所有质量尺度上均存在尖峰状的暗物质晕密度轮廓。这与观测到的旋涡星系旋转曲线不符，对小尺度上原本成功的 CDM 范式构成了挑战。本工作利用高分辨率宇宙学流体动力学模拟，研究耗散过程对类似银河系的天体（质量约 10^12 太阳质量）内部暗物质分布的影响。我们的模拟包含超新星反馈以及大质量恒星在爆发为超新星之前的辐射压效应。增强的恒星反馈导致暗物质晕发生膨胀，而非如 N 体模拟中那样收缩。重子能够抹平暗物质的尖峰分布，在一个大质量类银河系暗晕的中心数千秒差距内，创造出平坦、有核的暗物质密度轮廓。该轮廓可由 Burkert 轮廓很好地拟合，拟合参数与观测一致。此外，我们得到了平坦的旋转曲线以及延展的指数恒星盘轮廓。虽然我们得到的恒星盘仍部分偏厚，难以完全类似银河系的薄盘，但这项先导研究表明，即使在大质量盘星系中，重子成分也有足够的能量来改变暗物质分布，为长期存在的核尖与核问题提供了一个可能的解决方案。
引用
@article{arxiv.1111.5620,
title = {Halo expansion in cosmological hydro simulations: towards a baryonic solution of the cusp/core problem in massive spirals},
author = {Andrea V. Maccio' and Greg Stinson and Chris B. Brook and James Wadsley and H. M. P. Couchman and Sijing Shen and Brad K. Gibson and Tom Quinn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.5620},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 4 figures, accepted for publication in ApJ Letter