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冷却重子诱导晕形状变化的成因:盘与子结构

天体物理学 2009-11-13 v2

摘要

冷暗物质宇宙论预测了三轴暗物质晕,而观测发现晕相当圆润。这很可能是由于重子凝聚导致晕变得更圆。我们研究了此类形状变化背后的晕相空间分布基础。三轴晕由盒轨道支撑,这些轨道可以任意接近密度中心。由重子引起的三轴度降低被认为是由这些轨道的散射造成的。我们通过在三轴晕内生长盘的模拟来检验这一假设。在盘生长完成后,我们通过蒸发盘并比较初始与最终状态来检验相空间结构是否发生了变化。虽然当盘达到满质量时晕显著变圆,但在盘蒸发后其最终形状与初始形状并无太大差异。同样,在盘生长时晕变得(更加)径向各向异性,但最终的各向异性与初始值一致。只有当重子异常致密或质量极大时,晕才会发生不可逆变化。我们证明,单个轨道的特征通常不会因质量增长而改变。因此,重子的中心凝聚并未破坏足够多的盒轨道以引起形状变化。相反,盒轨道只是随着全局势变得更加圆润。然而,如果角动量通过卫星或星棒转移给晕,晕的分布将发生巨大的不可逆变化。卫星改变晕相空间分布的能力对星系形成模拟尤为重要,因为晕的三轴度能深刻影响盘的演化。

关键词

引用

@article{arxiv.0707.0737,
  title  = {The Causes of Halo Shape Changes Induced by Cooling Baryons: Disks Versus Substructures},
  author = {Victor P. Debattista and Ben Moore and Thomas Quinn and Stelios Kazantzidis and Ryan Maas and Lucio Mayer and Justin Read and Joachim Stadel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0707.0737},
  year   = {2009}
}

备注

35 pages, 13 figures (3 in color). Accepted to ApJ. This version is expanded, with new simulations included in response to referee. Conclusions remain unchanged