暗物质晕的外部轮廓：一种解析方法

近期，暗物质晕外部密度轮廓中指示溅射半径(splashback radius)的陡化特征引起了广泛关注。甚至已对星系团进行了可能的观测探测。理论上，Adhikari等人通过计算暗物质壳层穿过具有NFW轮廓的增长中暗物质晕的次级流入轨迹，估算了溅射半径的位置。然而，由于他们强加了一种晕轮廓形状，而非从暗物质壳层轨迹一致地计算它，因此无法提供溅射半径周围暗物质轮廓的完整形状。我们通过将Fillmore & Goldreich的自相似球塌缩模型扩展到$\Lambda$CDM宇宙改进了这一点。这使我们能从质量吸积历史同时计算暗物质晕轮廓和轨迹。我们关于溅射位置的结果在定性上与Adhikari等人一致，但在大质量吸积率下存在小的定量差异。我们提出了溅射半径$R_{\rm sp}$的各种形式的新的拟合公式，包括$R_{\rm sp} / R_{\rm 200c}$和$R_{\rm sp} / R_{\rm 200m}$的比值。数值模拟有了令人困惑的发现：溅射半径与$R_{\rm 200m}$而非$R_{\rm 200c}$标度良好。我们追溯其根源在于$\Omega_{\rm m}$和平均晕质量吸积率随红移增加而相关增大。