冷暗物质星系 halo 结构解析 II

我们研究了质量和力量分辨率对银河系大小冷暗物质 (CDM) halo 密度轮廓的影响，这些 halo 位于一个以真空能量为特征的平坦、低密度宇宙模型中。我们表明，尽管增加质量和力量分辨率允许我们探索更深入的 halo 内部区域，但并不会导致更陡峭的内部密度轮廓。相反，halo 轮廓在尺度大于形式分辨率的四倍或包含超过200颗粒子的半径（以较大者为准）处趋于收敛。在本文中呈现的仿真中，我们能够在 r=(0.005-1)r_vir 的尺度上探索一个放松的孤立银河系大小 halo 的密度轮廓。我们发现，密度分布可以很好地用 Moore 等人 (1998) 提出的轮廓来近似表示：rho= x^{-1.5}(1+x^{1.5})^-1，其中 x=r/r_s，r_s 为特征半径。Navarro 等人 (1996) 提出的解析轮廓 rho= x^{-1}(1+x)^-2 也提供了良好的拟合，对于半径大于 1% 核半径的区域，两者的相对误差约为 10%。由于对于高度浓缩的银河系大小 halo，两个解析轮廓在 0.01r_vir 以下的尺度上才出现显著差异，因此两者拟合效果相当。我们还发现，质量相似的 halo 可能具有不同的参数（特征半径、最大旋转速度等）以及不同的密度轮廓形状。我们将这种属性散射与 halo 合并历史差异以及所含次级结构的数量有关。