绝热极限下的潮汐剥离
宇宙学与河外天体物理
2023-03-29 v2 星系天体物理
摘要
我们提出了一个描述经历绝热潮汐剥离过程的暗晕遗迹的模型。我们表明，该模型精确再现了暴露于缓慢增强的各向同性潮汐场中的NFW暗晕的遗迹，对于各向异性潮汐场也近似成立。该模型可用于预测轨道子暗晕的渐近质量损失极限，仅作为子暗晕初始结构和近心点处潮汐场值的函数。可以容易地对具有或不具有重子成分、浓度不同的主暗晕做出预测，它们最显著的差异在于近心点半径与潮汐场之间的关系。该模型正确预测了若干经验测量的关系，例如Errani与Navarro (2021)针对等温球情形所报道的“潮汐轨迹”和“轨道频率关系”。此外，我们提出了“结构-潮汐”简并的应用，这意味着提高子暗晕的浓度与减小潮汐场振幅对潮汐剥离具有完全相同的影响。除此之外，我们发现对于被潮汐剥离的NFW暗晕，其束缚质量、截断半径、WIMP湮灭光度以及潮汐比与在最大圆周速度半径处所测量量之间存在着简单关系。最后，我们注意到，当NFW暗晕以绝热方式暴露于任意强度的潮汐场时，不可能被完全瓦解。我们提供了该模型的开源实现，并建议其可用于改进暗物质湮灭的预测。
引用
@article{arxiv.2207.00604,
title = {Tidal Stripping in the Adiabatic Limit},
author = {Jens Stücker and Go Ogiya and Raul E. Angulo and Alejandra Aguirre-Santaella and Miguel A. Sánchez-Conde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00604},
year = {2023}
}
备注
31 pages, 19 figures, submitted to MNRAS, comments welcome, code publicly available under https://github.com/jstuecker/adiabatic-tides