冷暗物质晕的细粒度相空间结构

我们提出了一种全新的、完全通用的技术，用于计算银河系晕中暗物质的细粒度相空间结构。我们的目标是理解在直接探测和间接探测实验所关注的尺度上的这种结构。我们的方法基于沿单个暗物质粒子轨迹评估测地线偏离方程。该方法不需要对晕的形成过程的对称性或稳态性做出任何假设。在本文中，我们研究了一般静态势，其行为比先前研究的分离势更为复杂。对于具有核心的椭球对数势，相混合对轨道频率的共振结构敏感，这由独立轨道频率的数量所指示。可以通过相关暗物质流在实空间密度的快速下降来识别混沌混合的区域。我们还研究了具有径向变化等势面形状的椭球 NFW 晕中流密度的演化，结果表明如果将该模型应用于银河系晕，太阳附近预计至少有 $10^5$ 条流。我们方法最新颖的方面在于，一般非稳态系统可以通过在宇宙学 N 体模拟代码中的实现来研究。这种实现允许对由于焦散面等细粒度结构引起的湮灭辐射增强进行稳健且精确的评估。我们将该方案嵌入当前最先进的代码 GADGET-3 中，并展示了测试表明在真实构型中 N 体离散性效应可以得到控制。