利用罗蒙诺索夫宇宙学模拟压低低质量暗晕集中度前沿

我们介绍罗蒙诺索夫（Lomonosov）高分辨率N体宇宙学模拟套件，该套件包含一个边长32 $h^{-1}$ Mpc的完整模拟盒，采用低质量分辨率粒子（$2\times10^7$ $h^{-1}\,M_\odot$），以及三个分别针对高密度、低密度和平均密度区域的缩放模拟，其粒子分辨率更高（$4\times10^4$ $h^{-1}\,M_\odot$）。该模拟套件的主要目的是将暗物质晕的集中度-质量关系向下延伸至通常大型宇宙学模拟所能达到的质量范围以下。更高分辨率下可用的三种不同密度区域有助于更好地理解局部环境对暗晕集中度的影响，而已知这种影响对于小模拟盒和小暗晕质量可能很重要。然而，我们发现与暗晕集中度的弥散相比，这种修正很小。我们得出结论，尽管缩放模拟对宇宙体积的代表性有限，但至少在我们模拟所探测的暗晕质量范围内，它们可以有效地用于测量暗晕集中度。无论如何，在对这种效应进行精确表征之后，我们开发了一种稳健的技术，将缩放模拟中发现的集中度值以更高的精度外推到更大的体积。总而言之，罗蒙诺索夫模拟套件在$10^7-10^{10}$ $h^{-1}\,M_\odot$的暗晕质量范围内提供了具有卓越暗晕统计量的集中度-质量关系测量。这项工作代表了在中等但远未被探索的暗晕质量尺度上测量暗晕集中度的重要第一步，直至最小的暗晕。所有罗蒙诺索夫模拟数据和文件均向学界公开使用。