自互作用暗物质星团的形成与演化
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
我们研究了自互作用暗物质（SIDM）星团的形成与演化。我们发现了基于从布尔兹曼方程推导的流体近似，严格考虑SIDM粒子碰撞相互作用的全球尺度相似解，这些相似解适用于冷暗物质（CDM）模型中星系和星团星团的形成。对于不同维度碰撞性参数Q=sigma*rho_b*r_s的值，存在不同的解，其中sigma为SIDM粒子每单位质量的散射截面，rho_b为宇宙平均密度，r_s为冲击半径。对于所有解，都存在平坦密度、等温核，其大小随冲击半径的固定比例增长，由宇宙大尺度吸积驱动。因此，核心坍缩通常必须在吸积可忽略后才会发生，与基于孤立星团的前期分析相反，后者预测在哈勃时间尺度内发生核心坍缩。我们的解与N体模拟结果一致，这些模拟若以sigma=[0.56 - 5.6]cm^2/g为条件，匹配观测到的星系旋转曲线，暗示Q=[6.2e-7 - 3.6e-5]。类似的面积谱也出现在Q=[1.37e-2 - 1.7e-1]，或sigma=[1.2e4 - 2.7e4]cm^2/g的 regime，此前尚未进行模拟。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0303058,
title = {The Formation and Evolution of Self-Interacting Dark Matter Halos},
author = {Kyungjin Ahn and Paul R. Shapiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0303058},
year = {2007}
}
备注
3 pages, 3 figures, to appear in proceedings of "The Eighth Texas-Mexico Conference on Astrophysics" eds. Mauricio Reyes, Enrique Vazquez-Semadeni (2003), RevMexAA SC (2003)