从模拟的子晕-星流交会推断暗物质子晕性质

在冷暗物质范式下，预测我们的银河系包含超过 10000 个处于 $10^5-10^8M_\odot$ 范围内的暗物质子晕，这些子晕应完全不含恒星。星流对这些子晕的存在很敏感，如果子晕足够近地穿过星流，便会在星流中产生小尺度特征。因此，对这些交会过程进行建模有望恢复子晕的性质。在本工作中，我们针对在数值模拟中生成的星流展示了这一点，这些模拟是在包含大麦哲伦云和子晕本身的真实银河系势场中的偏心轨道上建模的。我们聚焦于 ATLAS-Aliqa Uma 星流的模拟模型，并注入一个 $10^7 M_\odot$ 的子晕，产生了与当前观测相似的间断形态。随后，我们利用由无观测误差以及假设真实观测配置组成的模拟星流观测，探索了子晕性质的恢复程度。这些配置包括当前风格的观测，以及未来 4MOST 和 Gaia DR5 可能实现的能力。我们表明，即使存在与现有数据匹配的不确定性，我们也能恢复描述该碰撞的所有参数，包括子晕的位置、速度、质量和尺度半径。通过在轨道上对子晕进行建模，而非假设脉冲近似，我们极大地减少了先前工作中出现的子晕质量与速度之间的简并性。然而，我们发现在子晕质量上存在轻微偏差（约 0.1 dex）。这表明，在不久的将来，我们应当能够可靠地利用星流提取子晕的性质。