高红移下 ETHOS 暗晕的晕质量函数与内部结构

我们在结构形成 ETHOS 框架下，针对一组模拟研究了高红移（$z\geq5$）下的晕质量函数与暗晕内部结构。ETHOS 仅用两个参数 $h_{\rm peak}$ 和 $k_{\rm peak}$（第一个 DAO 峰的振幅与尺度）便包含了冷暗物质（CDM）、热温暗物质（WDM）以及不同强度的暗声学振荡（DAO）等情形。采用平滑-$k$ 滤波的扩展 Press-Schechter（EPS）形式能够预测 ETHOS 模型中由小尺度功率抑制（受 $k_{\rm peak}$ 控制）所产生的晕质量函数截断，以及依赖于 $h_{\rm peak}$ 的小质量端斜率。有趣的是，我们发现 DAO 在晕的质量分布中引入了一个局域化特征，使得质量函数的形状不同于 CDM 或 WDM。我们发现，${\it 所有}$ ETHOS 模型的晕密度轮廓都能很好地由 NFW 轮廓描述，其浓度低于 CDM 情形，且受 $k_{\rm peak}$ 调控。我们表明，DAO 模型的浓度-质量关系可由基于扩展 Press-Schechter 理论的质量组装模型很好地近似，该模型此前已在 CDM 和 WDM 中被提出。我们的结果可用于在 ETHOS 参数化下以低成本计算晕质量函数和浓度-质量关系，而无需 $N-$body 模拟。