低密度宇宙中宇宙暗物质系的后坍缩平衡结构

提出一种解析模型，用于描述在低密度宇宙背景下的 virialized 对象的后坍缩平衡结构（可为物质主导或含暗能量的平坦宇宙）。这扩展了我们此前在 Einstein-de Sitter (EdS) 宇宙中推导的模型。该模型基于假设宇宙暗物质系从顶帕尔密度扰动的坍缩与 virialization 中形成，且为球对称、各向同性和等温的。这导致对唯一非奇异、截断等温球 (TIS) 的预测，这是 Lane-Emden 方程的一个特解（已修改以考虑非零暗能量常数）。该模型预测该对象的尺寸和 virial 温度是其质量和形成时刻红移的唯一函数，取决于给定的背景宇宙。中心密度大约与该时刻宇宙的临界密度成正比。该 TIS 模型与对暗物质主导系内部结构的观测结果吻合良好，观测范围从矮星系到 X 射线星团。它还能较准确地再现 CDM 模型中系的平均属性，表明它是形成于真实初始条件下系的有用解析近似。TIS 模型在 CDM N 体模拟中系的能谱外侧匹配，而避免了后者中心的陡峭峰，这在观测上似乎与之相冲突。该 TIS 模型也可能适用于非标准 CDM 模型，如最近提出的自相互作用暗物质，以解决此冲突。