模糊暗物质宇宙学中的莱曼α森林与非线性结构表征
宇宙学与河外天体物理
2018-11-30 v2
摘要
模糊暗物质(FDM)代表了对标准冷暗物质(CDM)流体的一种替代且引人入胜的描述，能够解释GeV能区暗物质粒子直接探测的缺失，并缓解宇宙大尺度结构形成中的小尺度张力。文献中的FDM宇宙学模拟要么采用极其昂贵的高分辨率基于网格的单个晕模拟，要么通过涵盖更大宇宙体积的N体模拟，但为降低计算成本而在FDM非线性动力学上求助于显著近似。借助新型N体宇宙学流体动力学代码AX-GADGET，我们如今不仅能克服此类数值问题，还可将FDM动力学的完全自洽处理与气体粒子及重子物理过程相结合，以量化FDM对特定天体物理观测量的影响。特别地，本文中我们执行并分析了若干流体动力学模拟，通过量化FDM对莱曼α森林观测的影响来约束FDM质量——此为文献中首次在无需近似FDM动力学的N体设置下获得。我们还利用可用的大样本研究晕的统计性质，提取FDM如何影响暗物质晕的丰度、形状及密度轮廓的信息。
引用
@article{arxiv.1809.09619,
title = {Lyman-$\alpha$ forest and non-linear structure characterization in Fuzzy Dark Matter cosmologies},
author = {Matteo Nori and Riccardo Murgia and Vid Iršič and Marco Baldi and Matteo Viel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.09619},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 8 figures