冷暗物质子晕的渐近潮汐遗迹

我们使用 N 体模拟研究尖核冷暗物质（CDM）晕在质量宿主引力势中的演化。潮汐质量损失重塑 CDM 晕，留下束缚遗迹，其特征密度由各自轨道近心点处宿主的平均密度所设定。向最终束缚遗迹态的演化在近乎圆轨道下约 5 个轨道后基本完成，而对近心点–远心点比为 1:5 与 1:20 的偏心轨道，达到同一遗迹分别需要约 25 与 40 个轨道。潮汐遗迹的密度轮廓完全由损失的质量分数所确定，并在严重质量损失情形下趋近于指数截断的 Navarro-Frenk-White 轮廓。分辨潮汐遗迹需要极佳的数值分辨率；分辨不佳的子晕具有系统偏低的特征密度且更易被瓦解。即便具备优异空间与时间分辨率的模拟，当最终遗迹以少于 3000 个粒子分辨时也会失效。我们推导了一个简单的经验模型，描述潮汐遗迹的质量与密度轮廓演化，适用于广泛的轨道偏心率与近心距离。应用于银河系，我们的结果表明，~10 Gyrs 前在 1:10 轨道、近心距离 ~10 kpc 上吸积的 $10^8$–$10^{10}$ 太阳质量晕，应已被剥离至原质量的 0.1–1%。这意味着基于直接宇宙学模拟的此类晕（可能的银河系超暗弱卫星宿主）的存活与结构估计，或需做实质性修正。