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溅射回边界质量函数的扩散系数作为宇宙学探针

宇宙学与河外天体物理 2021-09-08 v2

摘要

我们提出暗物质晕溅射回质量函数的解析模型,该模型由单一系数参数化,并构建于广义越界集理论与自相似球对称坍缩模型框架之下。通过将该模型与来自 Erebos N 体模拟(采用 Planck 与 WMAP7 宇宙学参数)的数值结果进行比较,我们在不同红移处确定了刻画溅射回边界扩散特性的该单一系数值。结果表明,带有最佳拟合系数的解析模型在 5M/(1012h1M)<1035\le M/(10^{12}h^{-1}\,M_{\odot})< 10^{3} 质量范围内与数值结果高度吻合;我们采用贝叶斯与赤池信息准则检验确认,对于两种宇宙学,在 0.3z30.3\le z\le 3 红移处,数值结果相较先前模型最偏好我们的模型。我们还发现扩散系数随红移近似线性下降,并在某一阈值红移 zcz_{c} 处收敛于零,而 Planck 与 WMAP7 宇宙学下的 zcz_{c} 值存在显著差异。我们的结果意味着,在 zzcz\ge z_{c} 时暗物质晕的溅射回质量函数可由无参数解析公式很好描述,且 zcz_{c} 可能具备独立约束宇宙初始条件的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.00730,
  title  = {The Diffusion Coefficient of the Splashback Mass Function as a Probe of Cosmology},
  author = {Suho Ryu and Jounghun Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00730},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in ApJ, 12 figures, 1 table, a python code for the splashback mass functions are available upon request