孤子形成与核-晕质量关系：一种本征态视角
宇宙学与河外天体物理
2023-05-02 v2
摘要
超轻暗物质 (ULDM) 是一种类轴子暗物质候选体，具有极小的粒子质量。ULDM 晕由一个球对称的孤子核和一个类似 NFW 的裙部组成。我们通过孤子并合模拟晕的形成，并利用这些结果来探索核-晕质量关系。我们计算了并合后晕的本征态，并利用它们来分离孤子核，计算其对晕质量的相对贡献。我们将这种方法与使用拟合函数分离核的方法进行了比较，发现质量差异高达 30%。我们分析了三类模拟：等质量并合、不等质量并合以及具有两步并合历史的晕。将晕质量设为模拟中的初始质量并不能得出一致的核-晕关系。排除碰撞中“抛射”出的物质后，对于同时并合，核-晕关系的斜率为 1/3，而对于两步并合，斜率约为 0.4。我们的发现表明，ULDM 不存在普适的核-晕质量关系，并揭示了先前文献中报道的核-晕关系结果存在差异的原因。
引用
@article{arxiv.2212.09349,
title = {Soliton Formation and the Core-Halo Mass Relation: An Eigenstate Perspective},
author = {J. Luna Zagorac and Emily Kendall and Nikhil Padmanabhan and Richard Easther},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.09349},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 8 figures; published in PRD, updated with referee changes