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迈向温暗物质晕质量函数的通用参数化

宇宙学与河外天体物理 2020-07-24 v2 星系天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

流量异常统计与恒星流扰动的研究有潜力约束温暗物质(WDM)模型,包括惰性中微子。产生这些约束需要相对于冷暗物质(CDM)对应物的 WDM 质量函数参数化。我们使用五个半模质量 Mhm=[1.3,35]×108M_\mathrm{hm}=[1.3,35]\times10^{8}~MM_{\odot} 的 WDM 模型,分布于本星系群、透镜椭圆星系与 z=2z=2 宇宙的模拟中,以生成此类参数化:我们将参数拟合到 WDM 与 CDM 晕质量函数比 nWDM(MX)/nCDM(MX)n_\mathrm{WDM}(M_{X})/n_\mathrm{CDM}(M_{X}) 的函数形式 (1+(αMhm/MX)β)γ(1+(\alpha M_\mathrm{hm}/M_{X})^{\beta})^{\gamma}。对于 MXM_{X}\equiv 中心晕的维里质量,我们得到 α=2.3\alpha=2.3β=0.8\beta=0.8γ=1.0\gamma=-1.0,该拟合比扩展 Press-Schechter 形式体系所预测的更陡。对于 MXM_{X}\equiv 子晕质量,我们得到 α=4.2\alpha=4.2β=2.5\beta=2.5γ=0.2\gamma=-0.2;两种质量定义下的散布均约为 20~per~cent。第二种拟合通常在百分之几十的水平上低估了 z=2z=2 WDM 子晕的相对丰度。我们提醒,稳健的约束将需要定制模拟与对晕质量的仔细定义,特别是对于质量 <108M<10^{8}M_{\odot} 的子晕。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.01125,
  title  = {Towards a general parametrization of the warm dark matter halo mass function},
  author = {Mark R. Lovell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01125},
  year   = {2020}
}

备注

Replacing original ApJL submission with accepted ApJ version. 9 pages, 4 figures. Contact: [email protected]