模糊暗物质晕中核天体的随机运动

模糊暗物质（FDM）由超轻玻色子（$m_{\rm b} \sim 10^{-22}\ \rm eV$）组成，是冷暗物质的一种引人关注的替代方案。求解薛定谔-泊松（SP）方程的数值模拟表明，FDM 晕由一个中心孤子核（即 SP 方程的基态）以及包围它的干涉激发态包层构成。这些激发态还与孤子干涉，导致其相对于晕质心振荡并进行受限随机游走。利用孤立状态下质量为 $6.6 \times 10^9 M_{\odot}$、玻色子质量 $m_{\rm b} = 8 \times 10^{-23}\ \rm eV$ 的 FDM 晕高分辨率数值模拟，我们证明这种摆动、振荡的孤子会对超大质量黑洞或致密星团等核天体产生引力扰动，使它们向外扩散。特别地，我们表明平均而言，质量 $\lesssim 0.3\%$ 孤子质量（$M_{\rm sol}$）的天体在 $\sim 3\ \rm Gyr$ 内被从孤子中驱逐，此后由于与孤子及晕颗粒的引力相互作用而继续向外扩散。更重的天体（$\gtrsim 1 \% M_{\rm sol}$）虽进行随机游走，但因动力学摩擦而基本被限制在孤子内。我们还基于动理论给出了一种精确再现低质量天体向外运动的扩散有效处理，并简要讨论了如何利用观测到的星团及活动星系核相对于宿主星系中心的位移来约束 FDM。