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超相互作用暗 sector:通过星系团标度关系改进自相互作用暗物质

宇宙学与河外天体物理 2021-10-29 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

自相互作用暗物质被认为是暗物质最恰当的候选者之一。由于其在消除许多天体物理问题(尤其是小尺度结构问题)上的卓越成功,研究该模型变得愈发重要。本文中,我们聚焦于先前两次进行的星系团尺度晕的自相互作用暗物质模拟结果,并引入一个描述星系团密度轮廓的新函数,该函数能完美刻画这些模拟的结果。该密度轮廓有助于求得速度弥散轮廓以及团质量与浓度参数之间的关系。利用这些关系,我们研究了星系团的两种标度关系,即质量-速度弥散关系与质量-温度关系。标度关系揭示,在自相互作用暗物质模型中,对于任意固定温度,晕都比标准非相互作用模型所预测的质量更大。我们还研究了混合相互作用模型的质量-温度关系,该模型将自相互作用暗物质思想与另一暗 sector 模型结合,其中暗物质粒子质量由其与暗能量的相互作用决定。这一超相互作用暗 sector(SIDS)模型可将质量-温度关系改变为一种修正形式,其结果与无相互作用模型相同。最后,我们给出了可描述该相互作用模型常数与暗物质粒子单位质量截面值的定量表达式。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.07718,
  title  = {Super Interacting Dark Sector: An Improvement on Self-Interacting Dark Matter via Scaling Relations of Galaxy Clusters},
  author = {Mahdi Naseri and Javad T. Firouzjaee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07718},
  year   = {2021}
}

备注

20 pages, 13 figures, 3 tables, Journal version