在约束星系中建模暗物质子晕:全局质量与增强湮灭剖面
宇宙学与河外天体物理
2017-03-08 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
冷暗物质(CDM)粒子候选者(如弱相互作用大质量粒子(WIMPs))的相互作用性质,通常导致暗物质在远小于典型星系的尺度上形成结构,可能小至。这种聚集转化为星系中非常庞大的子晕群体,并影响直接和间接暗物质搜寻(伽马射线和反物质宇宙射线)的预测。在本文中,我们基于先前的解析工作,对银河系子晕群体进行建模,同时与当前对银河系的观测动力学约束保持一致。特别地,我们提出了一种自洽方法来考虑由暗物质和重子物质共同引起的潮汐效应。我们的模型并不强烈依赖宇宙学模拟,因为模拟很难完全匹配真实的银河系,但用于设定初始子晕质量比例。尽管如此,它能够重现模拟系统的主要定性特征。该模型可以进一步轻松适应动力学约束的任何变化,并用于做出预测或从间接或直接搜寻中推导对暗物质候选者的约束。我们计算了湮灭增强因子,包括子晕-主晕交叉项。我们确认,由银河系重子成分引起的潮汐效应起着非常重要的作用,导致局部平均子晕质量密度的总局部暗物质质量密度,同时筛选出最致密的物体,并在陡峭子晕质量函数的情况下导致整体湮灭剖面中出现有趣的特征。全局湮灭增强因子的值范围从到,而局部湮灭率的增强约为其一半。
引用
@article{arxiv.1610.02233,
title = {Modeling dark matter subhalos in a constrained galaxy: Global mass and boosted annihilation profiles},
author = {Martin Stref and Julien Lavalle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.02233},
year = {2017}
}
备注
V1: 25 pages, 8 figures. V2: extended version (31 pages, 10 figs) that matches the final, accepted, version. To appear in Phys. Rev. D