暗时代的暗物质晕：形成与化学
宇宙学与河外天体物理
2019-10-29 v2
摘要
在相对论流体力学近似下，分析了四成分宇宙（暗物质、暗能量、重子物质与辐射）中由初始球对称扰动形成的暗时代暗物质晕。通过对九个微分方程组成的系统进行从 到并合（以唯象方式描述）的积分，得到了各成分密度与速度扰动的演化。结果表明，在 时并合、质量为 的暗物质晕的数密度在共动坐标下接近星系的数密度。经典标量场型动力学暗能量对其他成分的演化无显著影响，但有效声速较小的暗能量可影响晕的最终状态。同时，分析了正在形成中的晕内首批分子的形成与解离。结果显示，晕并合时 与 分子的数密度分别比均匀膨胀背景上大约 倍与约 倍，这源于晕重子成分密度与速度在准线性及非线性演化阶段密度与反应速率的增高。还表明晕的温度历史对计算低束缚能分子离子的浓度十分重要：在并合温度 K 的晕中，分子离子 HeH 的数密度约为宇宙学背景上的百分之一。
引用
@article{arxiv.1808.00375,
title = {Halos in Dark Ages: formation and chemistry},
author = {Bohdan Novosyadlyj and Valerii Shulga and Wei Han and Yurij Kulinich and Maxym Tsizh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00375},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 4 figures, 2 tables; accepted for publication in The Astrophysical Journal