模糊暗物质暗核的自引力与核-星系关系
宇宙学与河外天体物理
2024-11-25 v1
摘要
模糊暗物质(FDM)是由超轻粒子组成的引人注目的暗物质候选者。本文旨在清晰地理解FDM暗核的核-星系关系，考虑一种简单的暗核-星系系统模型，在该模型中，自引力暗核在Navarro-Frenk-White(NFW)星系势作为外部场的存在下形成。通过数值求解薛定谔-泊松方程，获得自引力暗核作为基态解，由两个关键参数刻画，即暗核大小及其自引力相对于NFW星系引力的强度。利用该暗核-星系模型，研究了来自宇宙模拟中发现的暗核属性，以及这些暗核的关键参数在自洪的方式下被重构。结果表明：(1)暗核属性严重取决于暗核的自引力以及宿主星系的外部势；(2)观察到的核-星系关系散点不能仅通过星系浓度-质量关系的散点来解释，如此前所建议的那样，还受到暗核固有特征的显著影响，可能源于星系中心的局部动力学。我们还展示了从星系密度轮廓的模拟数据中可重构FDM质量，为将该模型应用于观测研究提供了依据。
引用
@article{arxiv.2411.14614,
title = {Soliton self-gravity and core-halo relation in fuzzy dark matter halos},
author = {Yusuke Manita and Takuya Takahashi and Atsushi Taruya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14614},
year = {2024}
}
备注
30 pages, 17 figures