最近邻分析作为模糊暗物质的新探针

模糊暗物质 (FDM) 是一种有前景的暗物质候选者，其特征在于超轻质量，这在天体物理尺度上引发了波动效应。这些效应为标准冷暗物质 (CDM) 范式在小尺度上遇到的问题提供了潜在的解决方案。在本文中，我们利用 FDM 模拟研究宇宙网的大尺度结构，并将其与纯 CDM 模拟以及包含重子效应的模拟进行比较。我们的研究采用最近邻 (NN) 分析作为一种新的统计工具，用于检验 FDM 宇宙中宇宙网的结构与统计特征。该分析能够捕捉两点相关函数中缺失的信息。具体而言，我们分析了与球面接触、最近邻距离以及晕的第一与第二最近邻之间夹角相关的数据。我们利用概率分布函数、统计矩和拟合参数，以及 G(x)、F(x) 和 J(x) 函数来分析上述数据。值得注意的是，在这些分析中，FDM 模拟的结果与其他模拟存在显著差异，而在重子模拟与纯 CDM 模拟之间未观察到明显区别。此外，较低的 FDM 质量会导致与 CDM 模拟产生更显著的偏差。这些令人信服的结果突显了 NN 分析的效率——主要通过使用 J(x) 函数、$s_3$、$l_{3}$ 和 $a_4$ 参数——作为在大尺度上研究 FDM 并做出观测预测的重要新工具。