恒星潮汐流暗物质扰动体的质量分类
星系天体物理
2022-02-18 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
由绕银河系运行的前身天体潮汐剥离形成的恒星流，预期会受到暗物质子晕相遇的扰动。近期研究表明，它们是推断扰动体性质（如质量）的极佳代理。本文提出两种利用恒星流完全非高斯密度分布的方法：基于恒星密度概率密度函数(PDF)的贝叶斯模型选择，以及无似然梯度提升分类器。尽管这些方案不假设特定的暗物质模型，我们主要关注区分原始黑洞冷暗物质(PBH CDM)假说与标准粒子暗物质假说。因此，作为一项应用，我们基于类GD-1恒星流并包含实际观测误差，对质量为 - 和 - 的冷暗物质团簇进行了模型选择证据强度的预测。较小质量区间（迄今未被充分探索）的证据对PBH CDM尤为有趣。根据基准模型不同，我们预期基于PDF分析的模型选择证据由弱到强。相反，梯度提升模型在此考虑的所有质量区间均为高效分类器（准确率99%）。作为方法鲁棒性的进一步检验，当将最大质量区间进一步划分为 - 和 - 区间进行预测时，我们得到了类似结论。
引用
@article{arxiv.2012.11482,
title = {Mass classification of dark matter perturbers of stellar tidal streams},
author = {Francesco Montanari and Juan García-Bellido},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11482},
year = {2022}
}
备注
37 pages, 12 figures; added analysis with two mass ranges