波暗物质宇宙学模拟中的强恒星扩散以及 dSphs、UFGs 和 UDGs 的潜在统一起源

我们的 $\psi$DM 模拟预测，恒星通过由 $\psi$DM 固有的波扰动驱动的随机游走，在哈勃时间内扩散到整个暗物质晕中。由此产生的恒星分布在局部遵循高斯轮廓（Sersic 指数 $n=0.5$），正如中心极限定理所预期的那样，以 $R_{1/2}(t)\simeq(\hbar/m_\psi)^{0.5}\sqrt{t}$ 的形式膨胀，这与典型 $\psi$DM 矮球状星系的核-晕轮廓非常吻合。这种扩散的强度取决于晕质量和相应的孤子，自然地在更巨大的晕中产生逐渐更弥散的恒星系统。因此，从暗弱矮星系和致密矮球状星系到超弥散星系的观测连续性可以被解释为一个年龄序列，较晚形成的矮星系经历的扩散较少，因此保持较小和较亮。恒星散射源于孤子的随机游走，逐渐将恒星从致密的中心核输送到外部晕中，形成了在本地群矮星系周围观测到的延伸恒星包层。这种波驱动的恒星扩散并非超弥散星系（UDGs）所独有，可能提供了一种统一机制，解释了从超暗弱矮星系到最大质量 UDGs 的广阔质量范围内的星系结构，而无需不同的形成通道或“失败星系”情景。因此，Euclid 最近揭示的弥散恒星晕和球状星团分布可能代表了波暗物质颗粒动力学的直接观测特征。