星系团中自相互作用暗物质的观测检验：含 SIDM 与重子物质的宇宙学模拟
宇宙学与河外天体物理
2020-06-02 v2
摘要
我们推出 BAHAMAS-SIDM，这是首个同时包含自相互作用暗物质（SIDM）与重子物理的大体积 (400/h Mpc)^3 宇宙学模拟。这些模拟的重要性有两点主要原因：1) 它们包含了重子对暗物质分布的影响；2) 重子粒子可用于制作可与观测直接比较的模拟观测量。众所周知，与 CDM 晕相比，SIDM 晕其中心密度系统性更低且更圆。此处我们发现这些变化并未反映在星系团内气体或恒星的分布中，也未反映在其 X 射线光度中。然而，引力透镜观测量能够区分暗物质模型，我们提出了一份未来巡天可用于测量 SIDM 相互作用强度的检验菜单。我们对模拟星系团进行射线追踪以产生强透镜图。包含重子增强了在纯 SIDM 模拟中不产生临界曲线的星系团的透镜强度。将模拟星系团与 CLASH 巡天中观测到的爱因斯坦半径进行比较，我们发现速度约 1000 km/s 时，截面 sigma/m > 1 cm^2/g 的 SIDM 很可能同观测到的星系团透镜现象不相容。
引用
@article{arxiv.1810.05649,
title = {Observable tests of self-interacting dark matter in galaxy clusters: cosmological simulations with SIDM and baryons},
author = {Andrew Robertson and David Harvey and Richard Massey and Vincent Eke and Ian G. McCarthy and Mathilde Jauzac and Baojiu Li and Joop Schaye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05649},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 13 figures, updated to match MNRAS version