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暗物质晕相空间结构中的标度关系

星系天体物理 2025-03-26 v2

摘要

我们提出了模拟暗物质晕的各向同性相空间分布函数(DFs)和能量分布的新标度关系。这些关系受到密度分布为 ρ(r)r2\rho(r)\propto r^{-2} 的奇异等温球体的启发,对于该球体,DF 满足 f(E)rmax2(E)f(E) \propto r_{\max}^{-2}(E),能量分布满足 dM/dErmax(E)dM/dE \propto r_{\max}(E),其中 rmax(E)r_{\max}(E) 是引力势等于能量 EE 处的半径。对于模拟的暗晕,我们在广泛的能量范围内发现 f(E)rmax2.08(E)f(E)\propto r_{\max}^{-2.08}(E)dM/dErmax(E)dM/dE \propto r_{\max}(E)。此外,比例系数取决于引力常数和最佳拟合的 Navarro-Frenk-White 密度分布参数。这些标度关系在广泛的质量范围内被暗晕所满足,并提供了一种有效的方法来近似它们的 DFs 和能量分布。理解这些关系的起源可能为暗晕形成提供更多线索。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.00627,
  title  = {Scaling Relations in the Phase-Space Structure of Dark Matter Haloes},
  author = {Axel Gross and Zhaozhou Li and Yong-Zhong Qian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.00627},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 5 figures, accepted for publication in MNRAS