用星系团径向加速度关系检验暗物质的无碰撞性质

径向加速度关系（RAR）代表了在星系和星系团中观测到的推断总向心加速度与重子向心加速度$g_{\rm{tot}}=GM_{\rm{tot}}(<r)/r^2$和$g_{\rm{bar}}=GM_{\rm{bar}}(<r)/r^2$之间的紧密经验关系。这两个量之间的紧密关联可揭示暗物质的本质。此处我们利用BAHAMAS——一套最先进的宇宙学流体动力学模拟套件——来刻画冷且无碰撞暗物质（CDM）与自相互作用暗物质（SIDM）模型在团尺度晕中的RAR。SIDM晕通常具有降低的中心暗物质密度，与CDM相比这减小了中心区域的总加速度。我们将不同暗物质模型模拟的星系团RAR与从CLASH观测推断的RAR进行比较。我们的比较显示，CDM模型中的团尺度RAR与Tian等人获得的CLASH RAR极为吻合，包括由最亮团星系（BCGs）探测的高加速度区间。相比之下，具有更大SIDM截面的模型与CLASH RAR的吻合度越来越差。排除BCG区域后得出对SIDM截面的较弱但仍具竞争力的约束。利用中心$r<100$kpc区域外的RAR数据，相对于CDM模型，$\sigma/m=0.3$cm$^{2}$g$^{-1}$的SIDM模型在$3.8\sigma$水平被排斥。本研究展示了团尺度RAR在检验暗物质无碰撞性质方面的威力。