暗物质晕对气体抛射的响应：CuspCore II
星系天体物理
2023-04-10 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们提出一个解析模型CuspCore II，描述暗物质（DM）晕对中心气体抛射的响应，作为在矮星系与高红移大质量星系中产生缺暗物质核的机制。我们利用理想化N体模拟检验了该模型及另外三种方法。当前模型具有物理依据，并比早期版本CuspCore I（Freundlich等人2020）提供更准确的预言。CuspCore模型假设势的瞬时改变，随后弛豫至新的Jeans平衡。该弛豫被证明为第一个轨道周期内的剧烈弛豫，随后是相位混合。通过迭代追踪能量扩散dE=dU(r)，模型以约10%或更好的精度重现模拟的DM剖面。基于绝热不变量的方法在中等质量变化下显示相似精度，但在强气体抛射时低估DM膨胀。基于DM与总质量比之间简单经验关系的方法给出略差的预言。CuspCore I中用于固定DM质量的壳层能量守恒的粗略假设被证明低估了DM响应，可通过引入替代的“能量”定义部分补救。我们的模型正被推广以处理恒星与DM多组分系统在缺暗物质星系形成中的微分响应。
引用
@article{arxiv.2206.07069,
title = {The Response of Dark Matter Haloes to Gas Ejection: CuspCore II},
author = {Zhaozhou Li and Avishai Dekel and Nir Mandelker and Jonathan Freundlich and Thibaut François},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07069},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 15 figures, accepted version