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质量为几keV的温暗物质模型不利于解决过大而无法失败问题

星系天体物理 2020-01-08 v1

摘要

对暗弱卫星星系极内区结构的理论研究需要具有真实恒星形成模型的极高分辨率流体动力学模拟,这类模拟最近才开始出现。在这项工作中,我们提出了一个解析描述来模拟银河系(MW)中卫星星系的内区运动学。我们使用蒙特卡洛方法生成MW质量晕的合并树,并使用解析模型生成卫星星系中的恒星质量。我们考虑了两个能显著改变卫星星系内区质量分布的重要过程。第一个是重子反馈,它可以根据星系中的恒星形成效率诱导出平坦的内区剖面。第二个是潮汐剥离,以减少并重新分布卫星内部的质量。我们将该模型应用于CDM和热遗迹WDM模型中的MW卫星星系。发现潮汐加热必须是有效的,以产生相对平坦的卫星圆速度分布,从而与数据一致。对WDM质量的限制取决于宿主晕质量。对于暗物质质量低于2×1012M2\times 10^{12}M_{\odot}的MW晕,可以安全地排除2 keV WDM模型,因为预测的卫星圆速度系统性地低于数据。对于质量为3.5 keV的WDM,要求MW晕质量大于1.5×1012M1.5\times 10^{12}M_{\odot},否则3.5 keV模型也可被排除。我们当前的模型不能排除质量大于10 keV的WDM模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.05257,
  title  = {Warm dark matter model with a few keV mass is bad for the too-big-to-fail problem},
  author = {Xi Kang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.05257},
  year   = {2020}
}

备注

17 pages, 12 figures, MNRAS in press