第一个十亿年项目：暗物质晕从收缩到膨胀再返回的过程
宇宙学与河外天体物理
2014-07-29 v2
摘要
我们利用“第一个十亿年”（First Billion Years）模拟，研究了在长期演化开始之前（红移 z=16-6），重子对首批星系内部暗物质分布的影响。通过使用来自两个具有相同体积和宇宙学初始条件的模拟（一个包含重子，另一个不包含）的大统计样本，我们能够直接将暗物质晕与其无重子的对应体进行比较，从而详细研究在星系形成的第一个十亿年期间，重子的存在对暗物质密度分布的修正。对于样本中约 5000 个暗物质晕中的每一个，我们使用参数 eta 量化重子的影响，eta 定义为含重子模拟中 100 pc 内 enclosed 的暗物质质量与无重子对应模拟中该质量的比值。在这个星系快速生长的时期，我们发现许多首批星系的暗物质晕中心显示出相对于无重子模拟的暗物质增强，而许多其他则显示出亏损。我们发现 eta 的平均值接近 1，但存在很大的离散度，标准差为 0.677。这种增强在时间上是周期性的，并追踪星系的恒星形成周期：随着气体落入中心并形成恒星，暗物质也随之向内移动；随后超新星反馈移除气体，暗物质再次响应势场的变化。我们研究了三个将重子运动与暗物质运动联系起来的物理模型：绝热收缩、动力学摩擦和快速外流。摘要已删节，详见正文获取完整摘要。
引用
@article{arxiv.1311.1109,
title = {The First Billion Years project: dark matter haloes going from contraction to expansion and back again},
author = {Andrew J. Davis and Sadegh Khochfar and Claudio Dalla Vecchia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.1109},
year = {2014}
}
备注
accepted in MNRAS