NIHAO IV：宇宙演化中暗物质密度剖面的核形成与破坏

我们使用 NIHAO 模拟研究了重子物理对暗物质中心密度剖面时间演化的影响。该样本包含约 70 个独立的高分辨率星系形成流体动力学模拟，覆盖了很宽的质量范围：1e10 < Mhalo < 1e12，即从矮星系到 L* 星系。我们证实了先前关于内层暗物质密度斜率 $\alpha$ 对恒星-暗晕质量比依赖关系的结果。我们表明，该关系在所有红移处均近似成立（$\alpha$ 的内禀弥散约为 0.18）。这意味着，在几乎所有暗晕中，随着其恒星质量与总质量的增长，其内层密度剖面的形状在宇宙演化过程中会发生相当大的变化。因此，取决于其最终的恒星-暗晕质量比，暗晕可以形成并维持一个显著的密度核（大小约 1 kpc），或者形成后破坏该核并使暗晕重新收缩，回到比大质量星系（约 1e12 Msun）的 CDM 预测更陡的尖核剖面。我们表明，NIHAO 系列模拟的结果与近期对矮星系 $\alpha$ 的观测测量结果吻合良好。总体而言，我们的结果表明，在存在星系形成的情况下，暗物质暗晕具有普适密度剖面的概念不再成立。