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线性物质功率谱增强对暗物质子结构的影响

宇宙学与河外天体物理 2025-10-23 v2 星系天体物理

摘要

我们展示了源自相对于标准冷无碰撞暗物质(CDM)宇宙学增强的线性物质功率谱 P(k)P(k) 的银河系类似物的宇宙学暗物质(DM)纯模拟缩放。我们考虑了 P(k)P(k) 中的高斯功率过剩,随后在某些情况下伴随截断;这种行为可能源于改变原初物质功率谱的早期宇宙物理学,或辐射主导时期的 DM 物理学。我们发现,相对于 CDM,增强的初始条件(ICs)导致子结构产生定性差异。特别是,由同时包含增强和截断的 ICs 产生的子晕质量函数(SHMF)在高质量端被放大,在低质量端被抑制,表明 DM 子结构对 P(k)P(k) 中的特征敏感。关键的是,SHMF 增强的幅度和形状取决于 P(k)P(k) 过剩的波数以及在更小尺度上是否存在截断。对 SHMF 的这些改变主要在落入时印入,而非在潮汐演化过程中。此外,在 P(k)P(k) 增强的场景中,发现子晕系统性地更靠近宿主中心,且它们的浓度增加。因此,我们的工作揭示了使用 DM 子结构进行 P(k)P(k) 重建所必须捕捉的效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.16889,
  title  = {The Effects of Linear Matter Power Spectrum Enhancement on Dark Matter Substructure},
  author = {Ethan O. Nadler and Vera Gluscevic and Andrew Benson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16889},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 9 figures; updated to published version. Data is available at https://zenodo.org/records/16915369