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由银河系卫星星系引发的大自相互作用暗物质截面的动机

星系天体物理 2022-11-30 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们利用高分辨率 zoom-in N 体模拟,研究了截面为 1 至 5 cm2^2g1^{-1} 的中等自相互作用暗物质模型中银河系子晕的性质。我们包含了与银河系匹配的重子盘与核球的引力势,这对于获得准确的预测至关重要。在 1 和 5 cm2^2g1^{-1} 模型中,宿主晕内子晕的预测数目与分布相似,且只有当峰值圆速度(全时程)> 4.5 km/s 的子晕能够形成星系时,它们才与银河系卫星星系的观测一致。我们未在子晕的近心点分布中发现可帮助区分模型的显著特征。利用解析模型推广模拟结果,我们得以表明,截面介于 1 和 5 cm2^2g1^{-1} 之间的模型中的子晕密度不足以匹配银河系中最致密的超暗弱与经典矮椭球星系。这促使了速度依赖截面的提出,其在与卫星星系相关的速度下取值大于 5 cm2^2g1^{-1},从而使得部分超暗弱与经典矮椭球星系发生核塌缩。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.10104,
  title  = {Motivations for a Large Self-Interacting Dark Matter Cross Section from Milky Way Satellites},
  author = {Maya Silverman and James S. Bullock and Manoj Kaplinghat and Victor H. Robles and Mauro Valli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10104},
  year   = {2022}
}

备注

Version accepted for publication by MNRAS. 19 pages, 16 figures, 2 tables, 5 appendices