尖点破坏的能量学

我们给出一种用于产生暗物质晕内恒定密度核所需能量的新解析估计。基于更现实的假设，我们的新估计所得所需能量比早期工作所声称的低几个数量级。我们基于暗物质密度轮廓的对数斜率定义核大小，使其对用于拟合观测数据的函数形式不敏感。形成核所需能量敏感依赖于尖点内暗物质在晕中被重新分布的径向尺度。模拟表明，在大小与位于该晕内的中心星系活跃恒星形成区相当的区域中，暗物质粒子在核形成期间其轨道径向增大了2--3倍。因此暗物质晕的内部属性（如晕集中度和最终核大小）决定了能量需求。结果，对于$\lesssim1$ kpc的核大小，能量代价随晕质量缓慢增长，标度如M$_{\rm{h}}^{0.3-0.7}$。我们利用给定暗物质晕质量的预期恒星形成历史来预测矮星系核大小。我们发现，若100%的能量都转移到暗物质粒子轨道，仅超新星就会在$10^{10}$ M$_{\odot}$矮星系中产生远超过4 kpc的核。通过研究具有已知恒星成分和核大小的星系（如 Fornax），我们可以直接限制效率因子。我们发现，恒星反馈与暗物质轨道能量之间的耦合效率只需在1%或更低水平即可解释 Fornax 的 1 kpc 核。