基于模拟数据为银沼系内暗物质分布提供理论预测

我们构建了一个以FIRE-2、Auriga、VINTERGATAN-GM和TNG50模拟套件为依据，假设标准冷暗物质(CDM)模型的银沼系(MW)内暗物质(DM)分布的理论范围。Auriga、VINTERGATAN-GM和TNG50中的DM密度轮廓可近似地采用Gnedin等2004年提出的绝热收缩公式建模，而FIRE-2的力反馈更强，导致偏离绝热收缩模型。绝热收缩的模拟子岛接近球形(轴向比$q \in [0.75-0.9]$在$5^\circ$)，而经历强力力反馈的子岛为椭圆形($q \in [0.5-0.7]$)。结合绝热收缩和强力力反馈模型，以及观察到的MW星系分布，我们预测MW中CDM的内对数密度斜率范围为$-0.5$至$-1.3$。对$5^\circ$($10^\circ$)平均 solid angle的$J$因子(决定DM消散通量)预测范围为$0.8$-$30$($0.6$-$10$)$\times 10^{23} \rm{GeV}^2/\rm{cm}^5$。$D$因子(决定DM消散通量)预测范围为$0.6$-$2$($0.5-1$)$\times10^{23} \rm{GeV}/\rm{cm}^2$。GitHub: 本工作的结果可在https://github.com/abdelazizhussein/MW-Inner-DM-Profile获取。