模糊暗物质晕中的核-晕质量关系建模

Hiroki Kawai; Ayuki Kamada; Kohei Kamada; Naoki Yoshida

doi:10.1103/PhysRevD.110.023519

模糊暗物质晕中的核-晕质量关系建模

宇宙学与河外天体物理 2024-07-17 v3 高能物理 - 唯象学

作者: Hiroki Kawai , Ayuki Kamada , Kohei Kamada , Naoki Yoshida

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摘要

模糊暗物质 (FDM) 是标准冷暗物质 (CDM) 的一种引人注目的替代候选者。FDM 模型预测暗晕具有由量子压力效应产生的特征核结构，这与 CDM 晕的结构不同。我们通过假设密度分布源于具有 Navarro-Frenk-White 轮廓的晕中的质量重新分布，设计了一个 FDM 晕密度轮廓的半解析模型。我们通过考虑 FDM 晕内的动力学弛豫来计算质量重新分布半径。我们采用了一种浓度-晕质量关系，其在低于半模式质量时的浓度低于 CDM 模型中的浓度，这源于在较小长度尺度上被抑制的物质密度涨落。我们的模型再现了 \citet{2014NatPh..10..496S} 在 $z<1$ 时的数值模拟中发现的核-晕质量关系 (CHMR)。我们表明 CHMR 可以用双幂律很好地描述，这与以前将其近似为单幂律的研究不同。我们的模型预测与 \citet{2021MNRAS.506.2603M} 在 $z=3$ 时的最大 FDM 模拟结果合理一致。我们首次发现，在我们的模型和模拟结果中，给定晕质量的核质量都服从对数正态分布，并定量比较了它们之间分布的方差。尽管我们的模型没有完全解释 CHMR 的散布，但我们表明浓度-晕质量关系的散布对其有相当大的贡献。

关键词

模糊暗物质核-晕质量关系密度轮廓量子压力晕浓度

引用

@article{arxiv.2312.10744,
  title  = {Modeling the core-halo mass relation in fuzzy dark matter halos},
  author = {Hiroki Kawai and Ayuki Kamada and Kohei Kamada and Naoki Yoshida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.10744},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 17 figures, published in PRD

模糊暗物质晕中的核-晕质量关系建模

摘要

关键词

引用

备注

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