建模低质量星系晕自旋-自旋关联上的各向异性潮汐效应

晕自旋-自旋关联函数 $\eta(r)$ 度量相邻晕之间自旋方向排列的强度随分离距离 $r$ 变化的快慢。先前基于潮汐扭矩理论的模型将晕自旋-自旋关联函数表示为线性密度两点关联函数的幂次，即 $\eta(r)\propto \xi^{n}(r)$，并预测在线性区 $n=2$、非线性区 $n=1$。利用高分辨率 N-body 模拟，我们表明晕自旋-自旋关联函数随 $r$ 的下降事实上远慢于先前模型的预测，发现在矮星系尺度上即便 $r\ge 10\,h^{-1}$Mpc 时 $\eta(r)$ 仍具有统计显著性。我们主张各向异性潮汐效应导致了先前模型的失效，并提出了以 $\xi(r)$ 的积分表示的新晕自旋-自旋关联函数公式。带有最佳拟合参数的新公式在宽泛质量范围 $0.05\le M/(10^{11}\,h^{-1}\,M_{\odot})\le 50$ 内与数值结果极为吻合，良好刻画了 $\eta(r)$ 的大尺度尾部。我们讨论了将矮星系晕的大尺度自旋-自旋关联作为暗物质补充探测手段的可能性。