次级下落与冷暗物质晕的赝相空间密度轮廓
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v1 星系天体物理
摘要
我们利用N体模拟研究了冷暗物质(CDM)晕中密度和速度色散的径向依赖关系。我们特别探讨了Q（即rho/sigma^3，相空间密度的替代度量）在多大程度上遵循半径的幂律。我们的研究扩展了先前的工作，除了球对称平均轮廓外，还考虑了单个粒子的局部Q估计值Q_i；基于晕三轴结构所决定的椭球半径的轮廓Q_i(r')；以及通过仔细移除子结构以聚焦于光滑晕轮廓的Q^s。由此得到的Q_i^s(r')轮廓在中心附近紧密遵循幂律，但在维里半径r_{200}附近显示出明显的偏离趋势。偏离的位置和幅度与Bertschinger球对称次级下落自相似解的预测高度吻合。在该模型中，内部维里化区域的Q正比于r^{-1.875}，但在r_{200}附近出现对幂律的偏离，因为该半径接近首次壳层穿越的位置——对于有碰撞流体而言是激波半径。那里的粒子尚未完全维里化，因此Q偏离了内部的幂律轮廓。我们的结果表明，Q轮廓的幂律性质仅适用于内部区域，不能用于精确预测CDM晕在其特征尺度半径之外的结构。
引用
@article{arxiv.1001.2310,
title = {Secondary Infall and the Pseudo-Phase-Space Density Profiles of Cold Dark Matter Halos},
author = {Aaron D. Ludlow and Julio F. Navarro and Volker Springel and Mark Vogelsberger and Jie Wang and Simon D. M. White and Adrian Jenkins and Carlos S. Frenk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1001.2310},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 8 figures, submitted to MNRAS