相互作用暗物质情形下子晕的性质
宇宙学与河外天体物理
2020-04-29 v2
摘要
无碰撞冷暗物质（CDM）标准宇宙学框架的一个可能且自然的推广是假设暗物质（DM）与光子或中微子之间存在相互作用。这种可能的相互作用暗物质（IDM）模型将由于大的碰撞阻尼效应而抑制小尺度结构的形成，尽管弱相互作用大质量粒子（WIMP）仍可作为暗物质候选者。因此，IDM模型有助于缓解标准CDM预言与小质量尺度观测之间所谓的张力。在这项工作中，我们研究了在高分辨率宇宙学N体模拟中形成的暗物质晕子结构或子晕的性质，该模拟专门在这些替代模型中运行。我们还运行了对应的CDM模拟，从而可以比较两种宇宙学下的子晕性质。我们表明，在模拟覆盖的较低质量范围内，与CDM情形相比，IDM中的子晕浓度和丰度均系统性更低。然而，如同在CDM中一样，我们发现对于相同质量的子晕，IDM子晕的中位浓度值向其宿主最内区增大。同样类似于CDM，我们发现IDM子晕比相同质量的场晕更集中。我们的工作对旨在间接探测暗物质的研究有直接应用，其中子晕预计会显著增强其宿主晕的暗物质信号。根据我们的结果，我们得出结论：在相互作用情形下，晕子结构在暗物质搜寻中的作用将比在CDM中更不重要，但远非可忽略。
引用
@article{arxiv.1907.12531,
title = {Properties of subhalos in the interacting dark matter scenario},
author = {Ángeles Moliné and Jascha A. Schewtschenko and Miguel A. Sánchez-Conde and Alejandra Aguirre-Santaella and Sofía A. Cora and Mario G. Abadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12531},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 6 figures and 2 tables. Invited contribution submitted to Galaxies, Special Issue "The Role of Halo Substructure in Gamma-Ray Dark Matter Searches" v2: minor changes, matches the published version