暗物质晕的维里化质量

(摘要删节) 维里质量被用作暗物质晕质量的估计量。然而，常用的恒定过密度判据并不能反映晕的动力学结构。在此，我们分析暗物质宇宙学模拟，以获得不同质量晕的性质，重点关注平均径向速度为零的区域大小。该区域内的暗物质是静止的，因此该区域的质量是维里质量的更好近似。我们将此质量称为静态质量，以区别于常用的恒定过密度质量。我们还研究了该静态质量与传统维里质量的关系，发现星系尺度晕内的物质被维里质量低估了近两倍。在红移为零时，对于星团尺度晕，维里质量接近静态质量。同样的模式——大晕具有 $M_{vir} > M_{static}$——存在于所有红移处，但过渡质量 $M_0 = M_{vir} = M_{static}$ 随红移增加而急剧减小。当重标度至相同的 $M_0$ 时，晕清晰地表现出自相似行为，这在统计意义上给出了静态质量与维里质量之间的关系。令我们惊讶的是，我们发现给定静态质量的晕丰度，即静态质量函数，在 $z=0$ 时能被 Press & Schechter 近似非常精确地拟合，但该近似在较高红移处失效。相反，维里质量函数通常能被 Sheth & Tormen 近似很好地拟合。我们找到了静态半径可比恒定过密度估计值大 2-3 倍的解释。应用非稳态 Jeans 方程，我们发现压力梯度的作用对于小晕而言显著更大。