来自星系速度函数的反对暗物质冷且无碰撞性质的暗示

观测到的矮星系数量作为旋转速度的函数，明显少于标准宇宙学模型的预测。这种差异不能简单地通过假设强烈的重子反馈过程来解决，因为它们将违反观测到的星系最大圆速度（$v_{\rm max}$）与重子质量之间的关系。一个推测性但引人注目的可能性是，观测与理论之间的不匹配指向了非冷或非无碰撞暗物质（DM）的存在。在本文中，我们研究了温暗物质、混合（即温加冷）暗物质以及自相互作用暗物质场景对矮星系数量以及观测到的 HI 线宽与最大圆速度之间关系的影响。这两种效应都有潜力缓解作为 $v_{\rm max}$ 函数的星系观测数量与理论数量之间的表观不匹配。对于温暗物质和混合暗物质的情况，我们表明即使对于那些能够避开来自 Lyman-$\alpha$ 森林的严格限制的微温模型，这种差异也消失了。只要自相互作用暗物质场景在矮星系的密度轮廓中导致延展的（$\gtrsim 1.5$ kpc）暗物质核，它们也能提供一个解决方案。只有具有速度依赖截面的模型才能在不违反更大尺度上其他观测约束的情况下产生这样的核。