嵌入费米子暗物质星座的 Sagittarius 星系
星系天体物理
2025-07-23 v1
摘要
星系流是引力势能场的关键探测器，对暗物质（DM）模型分布具有重要意义，这些模型要么在内部，要么超越现象学 CDM 星座。首次在文献中对基于量子统计力学和热力学原理的 DM 星座模型进行建模，以尝试再现 Sagittarius (Sgr) 流的 6D 观测数据。我们对 Sgr 小星系及其宿主星系的 DM 星座进行建模，使用球对称自引力费米子系统，该系统考虑了粒子逃逸和费米子退化效应，后者在星座中心导致高密度核心。每个星系的完整星系成分也被考虑在内。我们使用约 个粒子的喷雾算法生成 Sgr 潮汐碎屑，其在宿主-前体系统引力势能中演化，以与流的完整相空间数据进行比较。我们针对不同的费米子模型参数设置（包括粒子质量）重复进行此类仿真，特别关注由物理学规律所允许的不同 DM 星座形貌。我们发现，尽管不同的费米子星座模型家族中，只有能再现 Sgr 流的尾部臂。就观察上允许的包围质量范围而言，无论是幂律型还是准幂律型的费米子星座模型，都无法解释观察到的尾部趋势。这一结论与以往使用其他类型球对称星座的分析结果一致。我们得出结论，需要进一步的模型深化，例如放弃球对称性并包括大型银河系暗星系(LMC)扰动，才能在此类基于第一性原理的星座模型中，对整个银河系的引力势能进行proper的建模。
关键词
引用
@article{arxiv.2505.15550,
title = {The Sagittarius stellar stream embedded in a fermionic dark matter halo},
author = {Santiago Collazo and Martín F. Mestre and Carlos R. Argüelles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15550},
year = {2025}
}