矢量暗物质中的小尺度结构

我们利用单组分/多组分 Schr"{o}dinger-Poisson 系统的 3+1 维模拟，研究矢量暗物质（VDM）与标量暗物质（SDM）在小尺度结构上的差异。我们发现波干涉的量、核-晕质量比（及其散布）、核的自旋以及暗物质晕中心区域的形状可以区分 VDM 与 SDM。以一组理想化晕（自引力孤子）集合作为初始条件，我们表明系统动力学演化为近似球对称的构型，其具有一个核，周围是由质量密度中的干涉图样构成的晕。在矢量情形下，与标量情形相比，中心孤子密度更低，并且向 $r^{-3}$ 尾部的过渡更平滑。与 SDM 相比，VDM 中的波干涉小约 $1/\sqrt{3}$ 倍，导致低密度与高密度区域更少，且晕中的颗粒更弥散。VDM 核质量与总晕质量之比低于 SDM，对系统总能量有更陡的依赖关系且散布略大。最后，我们还初步研究了 VDM 情形下内禀自旋角动量的演化。我们观察到模拟中总内禀自旋与最终中心核的自旋之间存在正相关，但散布显著。我们观察到即使初始条件中总角动量为零（至少瞬时地），核中也可能存在大的内禀自旋。我们的结果指向了利用天体物理与地面观测区分 VDM 与 SDM 的可能性。