FIRE-2 银河系质量星系中暗物质晕的取向

暗物质 (DM) 晕的形状和取向对 DM 粒子的微观物理特性敏感，然而在许多质量模型中，银河系 DM 晕的对称轴通常被假定为与恒星盘的对称轴对齐。这对于内 DM 晕是有充分依据的，但对于外晕则不然。我们使用来自 FIRE-2 银河系质量星系 Latte 套件的放大宇宙重子模拟，探索了 DM 晕取向随半径和时间的演化，包括是否存在与大麦哲伦云 (LMC) 类似天体的大并合，以及改变 DM 模型时的情况。在我们考察的四个 CDM 晕中的三个中，晕短轴的取向在约 30 银心 kpc 之外与恒星盘矢量偏离超过 20 度，根据单个晕的形成历史，最大偏离达到 30--90 度。在使用自相互作用 DM 模型 ($\sigma = 1 \, \mathrm{cm}^2 \, \mathrm{g}^{-1}$) 的相同模拟中，晕与恒星盘保持对齐直至 $\sim$200--400 kpc。与大质量卫星 ($M \gtrsim 4 \times 10^{10} \, \rm{M_\odot}$ 在近心点；$M \gtrsim 3.3 \times 10^{10} \, \rm{M_\odot}$ 在落入时) 的相互作用显著影响晕的取向，使晕的长轴从盘到维里半径与卫星星系对齐。如果能够排除大质量卫星的影响，晕与盘在 30 kpc 之外的相对取向可作为 SIDM 的潜在诊断依据。