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线性温度-质量关系与局部维里关系:自重系统的两个假设

天体物理学 2007-05-23 v6 统计力学 计算物理

摘要

我们提出两个特征描述冷坍塌自重系统后实现准平衡状态的假设。第一个假设是线性温度-质量(TM)关系,它产生一种特征性非高斯速度分布。第二个是局部维里(LV)关系,它结合线性TM关系,确定了一个独特的质量密度轮廓:ρ(r)=ρ\rho(r)={\rho}%_{0}r^{-4}e^{-r_0/r}。虽然这个密度轮廓在中心区域是不可物理的,但该区域仅位于约束束态中心的前几%之内,这超出了我们数值模拟的分辨率。因此,在绝大部分维里化状态区域提出这两个假设是与数值模拟相兼容的。实际上,除了这个中心区域, 这个密度轮廓对冷坍塌模拟的数据拟合得很好。两种球对称、各向同性的模型——多项式和King模型——从这两个假设的角度进行了考察。我们发现,LV关系对这些模型施加了强大的约束:只有指数为n≈5的多项式模型(如普勒曼模型)与由两个假设特征化的数值结果相符。King模型以浓度参数c≈2的模型违反了LV关系,但它们与R^{1/4}表面亮度定律相符。因此,上述特征可作为构建冷坍塌后束缚状态模型的指南,除传统关于渐近行为的准则外。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0403411,
  title  = {Linear Temperature-Mass relation and Local virial relation: Two hypotheses for self-gravitating systems},
  author = {Y. Sota and O. Iguchi and M. Morikawa and A. Nakamichi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0403411},
  year   = {2007}
}

备注

11 pages, 14 figures, submitted to PRE. The comments and the analyses for the density profile are replaced. The figures for the case with a large number of particles are added