标量场暗物质晕中的轨道与绝热收缩:重新审视矮星系的尖峰-核问题
星系天体物理
2022-06-08 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
玻色-爱因斯坦凝聚暗物质,亦称标量场暗物质(SFDM),已成为冷暗物质(CDM)的流行替代方案,因为它预言星系核,与CDM晕的尖峰("尖峰-核问题")相反。我们继续研究具有强排斥自相互作用的SFDM,即SFDM的Thomas-Fermi regime(SFDM-TF)。在该模型中,结构形成在低于与TF半径相关的尺度下受到抑制,该半径接近这些晕中心核的半径。我们首次通过研究此类晕中的绝热收缩(AC)过程,考察重子物质对真实SFDM-TF星系晕轮廓的影响。为此,我们首先分析了适用于SFDM的底层量子Hamilton-Jacobi框架并计算暗物质轨道,以验证AC通常所需假设的有效性。随后,我们计算了AC对质量约、具有不同重子分数和核半径 kpc的SFDM-TF晕的影响,并将我们的结果与矮星系的观测速度数据进行比较。我们发现,经AC修正的、具有kpc尺度核半径的SFDM-TF晕能很好地再现数据,表明可能不需要恒星反馈。另一方面,具有亚kpc核半径的晕面临与CDM相同的问题,即其中心晕部分与星系数据不符。
引用
@article{arxiv.2202.12779,
title = {Orbits and adiabatic contraction in scalar field dark matter halos: revisiting the cusp-core problem in dwarf galaxies},
author = {Kevin Pils and Tanja Rindler-Daller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12779},
year = {2022}
}
备注
minor revisions, accepted by MNRAS; 20 pages, 9 figures