Crater II 的自相互作用暗物质解释

银河系的卫星星系 Crater II 极其寒冷且异常弥散。这些不寻常的性质在标准冷暗物质模型中难以理解。我们研究了 Crater II 在自相互作用暗物质（SIDM）中的形成，其中暗物质粒子可以散射并热化。我们进行了一系列受控的 N 体模拟，以模拟 Crater II 的潮汐演化，并改变了自相互作用截面、轨道参数和初始恒星分布。暗物质自相互作用导致晕核形成，恒星分布随之扩展。具有核的 SIDM 晕也促进了潮汐质量损失，从而允许较高的轨道。我们的模拟显示，具有 $1~{\rm kpc}$ 核的 SIDM 晕可以同时解释 Crater II 的低恒星速度弥散度和大的半光半径，且对恒星的初始分布具有鲁棒性。对于由 Gaia Early Data Release 3 测量所启发的轨道，在 Crater II 的质量尺度上，受偏好的自相互作用截面约为 $60~{\rm cm^2/g}$。