冷暗物质晕的密度与赝相空间密度轮廓

宇宙学N体模拟表明，冷暗物质晕的球平均密度轮廓可由Einasto轮廓精确描述，其中对数斜率是可变指数幂律，γ = dlnρ/dlnr ~ r^α。冷暗物质晕的赝相空间密度(PPSD)轮廓也显示出显著的规律性，并可很好地近似为简单幂律，Q(r)=ρ/σ^3 ~ r^{-χ}。我们表明，这是动力学平衡考量所预期的，因为Jeans方程预测Einasto晕的赝相空间密度轮廓在很大半径范围内应类似于幂律。对于冷暗物质晕典型的α值，平衡晕的内部Q轮廓仅在非常接近中心处显著偏离幂律，需要极高分辨率的模拟才能明确探测到此类偏离。我们利用从Millennium-II模拟中提取的一组晕来研究这两种备选方案中哪一种能最好地描述冷暗物质晕的质量轮廓。我们的分析表明，在现有最佳模拟的分辨率下，Einasto轮廓和幂律PPSD轮廓(分别具有可变指数α和χ)都能为模拟提供同等可接受的拟合。要全面理解冷暗物质晕的结构，需要理解表征偏离自相似性的形状参数(如α或χ)如何由演化历史、环境或初始条件决定。