再电离期间迷你暗物质晕的光致蒸发

我们首次展示了在LCDM宇宙再电离期间，被扫过IGM的电离前沿所超越的宇宙学迷你暗物质晕的光致蒸发的气体动力学模拟，其中包含了辐射转移的效应。我们展示了迷你暗物质晕内部的I前沿俘获现象，在该现象中，以超音速穿过IGM的弱R型前沿在遇到迷你暗物质晕内部致密的中性气体时减速，转变为D型I前沿，并伴有激波。对于维里温度T_vir < 10,000 K的迷你暗物质晕，I前沿逐渐烧穿俘获它的迷你暗物质晕，通过引发一股超音速的蒸发风反向吹入IGM，从而移除其所有的重子气体，这股风远离正在推进的I前沿后方暴露的迷你暗物质晕气体层。这种迄今被忽视的反馈效应在再电离期间是普遍存在的。N体模拟和暗物质晕形成的解析估计表明，像这样具有T_vir < 10,000 K的亚千秒差距迷你暗物质晕非常普遍，以至于主导了电离光子的吸收。这意味着先前忽略此效应而估算的完成再电离所需的每个氢原子的电离光子数可能偏低。然而，无论它们对再电离进程的影响如何，迷你暗物质晕数量如此之多，以至于穿过高红移宇宙的随机视线应该会遇到许多这样的晕，这表明这里描述的过程可能可以通过遥远源的电吸收光谱观测到。