The dark gravity model and the formation of large scale structures
这篇文章的前一个版本是第一次尝试将暗引力理论与宇宙学数据进行对抗。然而,最近的发展导致了这样的结论,即宇宙学原理在暗引力中可能是无效的,因此这种分析充其量是非常不成熟的。在gr-qc/0610079中可以找到一个关于暗引力理论的更近期的、更生动的评论
2007-10-24 astro-ph
Galaxy Formation and Dark Matter
暗物质的挑战可以通过两种方式来解决:通过研究结构形成与观测的对抗以及直接和间接的搜索。在这篇评论中,我将集中在这些方面的暗物质是相关的理解星系形成,并描述了前景检测最难以捉摸的组成部分,非重子暗物质。星系形成理论是由现象学和重力作用下暗物质聚集的数值模拟驱动的。一旦恒星形成的复杂性被纳入,理论变得如此复杂,以至于数值模拟的蛮力方法需要通过纳入超新星和活动星系核的反馈等天体物理过程来补充。我提出了一些半分析性的观点,可能会对星系形成的本质有一些见解。
2006-03-08 astro-ph
Effect of dark matter annihilation on gas cooling and star formation
在当前宇宙结构形成的范式中,暗物质通过引力作用对星系的形成和演化起着关键作用。在微观尺度上,预计暗物质粒子会相互湮灭,形成不同的产物,其中一部分能量转移到重子成分。目前工作的目的是表明,在暗物质晕的最内部区域,由暗物质湮灭引起的加热可能与气体的冷却速率相当。我们使用暗物质和气体分布的分析模型,以估计加热和冷却速率,以及超新星爆炸提供的能量。根据模型参数和暗物质粒子的精确性质,注入的能量可能足以平衡星系团核心的辐射冷却。在星系尺度上,它会比超新星反馈更有效地抑制恒星形成。我们的研究结果表明,暗物质湮灭阻止气体冷却和恒星形成至少$0.01-1$ %的维里半径。
2006-12-05 astro-ph
Scalar Field Dark Matter and Galaxy Formation
我们提出了一个一般性的描述标量场暗物质(SFDM)的宇宙学背景下的假设。在这种假设下的结构形成的方案是基于标量场的波动的金斯不稳定性。它表明,它是可能的,形成稳定的长寿命的对象组成的范围广泛的典型星系质量$10^{12}M_{\odot}$周围的有效理论的参数是固定的宇宙学约束。这样一个物体的原点处的能量密度是平滑的。
2002-04-18 astro-ph gr-qc
Galaxy Structure, Dark Matter, and Galaxy Formation
星系的结构,暗物质的性质,以及星系形成的物理学是DM 1996:星系中的暗物质和可见物质以及宇宙学意义的主题。在这份会议总结报告中,我回顾了这些领域的最新观测和理论进展,然后描述了会议的亮点并讨论了它们的影响。我包括作为附录的歌词的暗物质说唱:一个宇宙的历史,为音乐电视一代。
1996-10-01 astro-ph
Dark Matter and Galaxy Formation: Challenges for the Next Decade
星系的起源是当前宇宙学研究的一个重要焦点,包括观测和理论。它的解决方案涉及到对恒星形成、星系动力学、极早期宇宙学和暗物质性质的全面理解。在这篇评论中,我将集中在这些方面的暗物质是相关的理解星系形成,并描述了前景检测最难以捉摸的组成部分,非重子暗物质。
2004-12-13 astro-ph
p-Adic and Adelic Cosmology: p-Adic Origin of Dark Energy and Dark Matter
对p-adic和adelic宇宙学作了简要的回顾。特别是,p-adic和adelic方面的重力,经典宇宙学,量子力学,量子宇宙学和宇宙的波函数被认为是。介绍了由p-adic物质构成的p-adic世界,它不同于普通物质构成的真实世界。真实世界和p-adic世界构成了整个宇宙。提出并讨论了暗能量和暗物质的p-Adic起源。
2006-02-04 astro-ph gr-qc hep-th
Galaxy Formation With Dark Matter and Dark Energy
椭圆星系和核球星系的速度分布与光度和黑洞质量都有紧密的相关性。对于给定光度的所有星系,包括大半径的暗物质(DM),都有类似的轨道速度。DM的晕面密度对于几乎所有类型的星系都是恒定的,范围从14等到矮球形星系。有超大质量黑洞或巨大的,纯盘星系在高红移无法解释的等级集群或崩溃动力学。这些和其他无数的星系形成问题都可以用普朗克宇宙微波背景辐射引起的初始壳层来解释。要解释暗能量的存在,就必须降低原始星系黑洞的能量密度。
2012-06-12 astro-ph
Dark matter and structure formation a review
本文综述了被认为是宇宙基本组成部分的暗物质的各种变体及其在结构起源和演化中的作用,并介绍了改进球形坍缩模型的一些新的原创性结果。特别是,我展示了如何修改的球形崩溃模型时,我们考虑到动态摩擦和潮汐力矩。
2008-01-07 astro-ph
Constraining the strength of Dark Matter Interactions from Structure Formation
我们讨论了原始暗物质波动的阻尼,明确考虑到暗物质的相互作用-无论其强度-与自身和其他粒子物种。依靠一般分类的暗物质粒子候选人,我们的分析提供了,从结构形成,一组新的约束条件的暗物质粒子质量和相互作用率(特别是与光子和中微子)。这就决定了暗物质相互作用在哪些截面上可以被有效地忽略,以及它们何时开始发挥重要作用,无论是通过碰撞阻尼还是通过自由流尺度的增强。当暗物质的相互作用不再被认为是可以忽略不计的时候,它使我们扩展了冷、暖、热暗物质的概念。它还表明了碰撞温暖暗物质的新场景的可能性,由暗物质相互作用引起的适度阻尼。
2002-05-23 astro-ph
A scenario for the formation of dwarf galaxies with an anomally low dark-matter content
研究了在大质量盘状星系(如银河系)的引力场中低质量星系的形成和演化。复杂的气体动力学流动的数值模拟是基于我们自己的变体的化学动力学光滑粒子流体动力学({ \bf CD-SPH})的方法,其中包括恒星的形成。暗物质的动力学被当作一个标准的N体问题。结果表明,卫星星系有效地失去了它的暗物质成分,由于大质量星系的强潮汐的影响,而气体,由于其强大的耗散性质,形成一个几乎暗物质-免费的矮星系。
1999-09-22 astro-ph
Inflation, structure formation and dark matter
宇宙结构的形成为宇宙中存在暗物质提供了一些最有力的证据。本文总结了我们和我们的合作者最近的工作,利用线性和准线性理论探索的结构形成模型的允许参数空间的扰动的基础上的暴胀宇宙学。观测资料包括大角度和中角度微波背景各向异性、星系团、星系团丰度和高红移天体丰度。研究的宇宙学包括冷暗物质和混合暗物质的临界密度模型、带宇宙学常数的冷暗物质模型和开放的冷暗物质模型。在可能的情况下,我们更新了期刊论文的结果。
1996-10-26 astro-ph hep-ph
A Simplified Model of the Formation of Structures in Dark Matter
旋转三轴椭球的坍缩近似为一个常微分方程组。考虑到暴力松弛,质量和角动量损失唯象。平衡位形的形成和不同类型的不稳定性进行了研究。
2004-10-24 astro-ph
Structure formation, CMB and LSS in a mirror dark matter scenario
在镜像世界假说中,镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。在这里,我们研究镜像暗物质的行为和差异,从更熟悉的CDM候选人的结构形成,宇宙微波背景和大尺度结构。我们显示镜像模型CMB和LSS功率谱,并将它们与观测结果进行比较,获得镜像参数空间的界限。
2004-09-27 astro-ph hep-ph
Galactic Collapse of Scalar Field Dark Matter
我们提出了一个基于标量场暗物质假设的星系形成方案。我们解释星系形成通过一个标量场波动的崩溃。我们发现,标量场自相互作用的cosh势为星系的形成提供了一个合理的方案,这与宇宙学观测和星系中的唯象学研究是一致的。
2001-10-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Matter Densities during the Formation of the First Stars and in Dark Stars
宇宙中的第一批恒星形成于$\sim 10^6 M_\odot$暗物质(DM)晕内,其初始密度分布是由引力坍缩在分层结构形成情景中确定的。在宇宙中第一批恒星形成的过程中,重子的陷落进一步压缩了暗物质。由此产生的暗物质密度在这里,使用最初由杨开发的算法来计算作为球形晕模型中绝热下落的结果的轮廓的变化;杨处方考虑到晕粒子的非圆形运动。以这种方式获得的密度分布被发现是使用简单的绝热收缩处方Blumenthal等人。我们的结果保持无论性质的暗物质或其相互作用,仅仅依赖于重力的两个因素。如果暗物质由弱相互作用的大质量粒子组成,这些粒子是它们自己的反粒子,它们的密度足够高,以至于它们在第一颗原恒星中的湮灭确实可以提供一个重要的热源,并阻止坍缩一直到聚变。简而言之,由DM湮灭提供动力的恒星演化的“暗星”阶段确实可以描述宇宙中的第一批恒星。
2008-05-22 astro-ph
Formation of High Redshift Objects in a Cosmic String Theory with Hot Dark Matter
本文用一种适用于热暗物质的Zel 'dovich近似的修正,研究了这种物质在运动的宇宙弦环上的吸积。结果表明,$z=4$的红移将产生大量的$10^{12}M_\odot$非线性天体。这些天体可能是高红移类星体的宿主。
1995-10-26 astro-ph
Dark energy and formation of classical scalar fields
我们提出了一个暗能量的精粹模型,其中的精粹标量场是由超重暗物质衰变产生的,并逐渐凝聚为经典的标量场。该模型可以解释具有$w \sim -1.06$的暗能量状态方程的微小性和WMAP的最新观测结果。我们回顾了这个模型的经典和场论处理,并简要解释了最重要的参数,获得观察到的暗能量的特性。
2006-04-03 astro-ph hep-ph
Dark Energy Anisotropic Stress and Large Scale Structure Formation
我们调查的后果,一个不完美的暗能量分量的大尺度结构。采用唯象的三参数流体描述,研究了暗能量对宇宙微波背景辐射和物质功率谱的影响。除了状态方程和声速,我们允许一个非零的粘度参数的流体。然后在暗能量中产生各向异性的应力扰动。总的来说,我们发现这种可能性并没有被今天的宇宙学观测所排除。在最简单的情况下,当所有的三个参数是恒定的,我们发现,各向异性应力的可观察到的效果可以密切模仿通过改变完美的暗能量的声速。然而,正如绝热流体模型所预期的那样,现在声速的负值也是可以容忍的,事实上可以解释在CMBR谱中观察到的低四极子。我们还研究了以演化状态方程为特征的不完美流体暗能量的结构形成。特别是,我们研究统一模型的暗能量与暗物质,如Chaubergin气体或卡达西膨胀,包括剪切扰动。这可以稳定这些模型中不均匀性的增长,从而在一定程度上改善它们与大尺度结构观测的兼容性。
2006-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Formation of HD molecules in merging dark matter haloes
HD分子可能是原始气体的重要冷却剂,在第一个发光物体形成的时代,冲击波起源于暗物质晕的合并。研究了HD冷却在低温区$T<200$ K开启的必要条件。我们证明了这些条件在总质量(暗物质和重子)超过$M_{\rm cr}\sim 10^7[(1+z)/20]^{-2}\msun$的合并晕中得到满足。质量为$M>M_{\rm cr}$的晕可能是低质量恒星形成的场所。
2005-12-16 astro-ph
Galaxy Formation and Baryonic Dark Matter
$Λ$ CDM方案形成星系遇到了许多问题时,面临的观测,即预测的暗物质尖在所有星系,特别是在矮不规则,占主导地位的暗物质,或低角动量和随之而来的小尺寸的星系盘,或高预测的小系统的数量。我们将考虑重子暗物质可能以气体的形式存在,并可能持续参与星系形成的假设。通过星系生命中的冷气体吸积,角动量可以增加,星系盘可能比以前认为的更受重子的支配,小系统可以更频繁地合并。
2003-09-28 astro-ph
Star Formation at the Twilight of the Dark Ages: Which Stars Reionized the Universe?
我们计算了全球恒星形成率密度(SFRD)从z ~ 30-3使用半解析模型结合的层次组装的暗物质晕,气体冷却通过原子氢,恒星形成,超新星反馈,和抑制气体崩溃的小晕由于光致电离背景的存在。我们比较的结果与预测的基础上的暗物质晕增长率和恒星暗质量的固定比例,并与观测的SFRD在3 < z < 6。我们还估计恒星的形成率,由于非常大的,无金属的波普III星使用一个简单的模型的基础上的晕形成率,校准对详细的流体动力学模拟波普III星的形成。我们发现,在可能的再电离时期(15 < z < 20),氢电离光子的总产生率在Pop II和Pop III恒星之间大致相等,如果再电离较晚(小于约15,接近WMAP结果所允许的范围的下限),那么Pop II恒星可能单独能够使宇宙再电离。
2003-03-02 astro-ph
Weak lensing, structure formation and dark energy
我们研究了弱引力透镜和结构形成产生的CMB双谱如何独立于当前值约束暗能量状态方程的红移演化。分析视线的贡献角CMB双谱,我们发现,相关的红移在该结构的形成有助于信号是$0.1 \lsim z \lsim 2$多极$1000 \gsim l \gsim 100$:只是时代时,暗能量开始占主导地位的宇宙膨胀率。对于目前具有相同状态方程的场景,这被证明是一个新的可观察性,能够区分具有不同状态方程时间演化的暗能量模型。我们评估的强度,这种effetc的框架内跟踪精粹轨迹服从SUGRA和Ratra-Peebles潜力。
2003-09-16 astro-ph
Effects of dark-matter density profiles on bulge formation in very late-type galaxies
在具有尖形或软核密度分布的暗物质晕中研究了超级星团的动力学演化。模拟结果表明:(1)在两种情况下都形成了具有中心尖点的指数型凸起;(2)尖核和软核轮廓的凸起形成率不同;(3)尖核轮廓的凸起和核星团质量更重;(4)尖核和软核轮廓的大质量核星团可能在不同年龄形成而没有明显的凸起。
2003-03-14 astro-ph
Shedding light on the dark side of galaxy formation: submillimetre surveys through lensing clusters
大多数新的亚毫米/毫米调查,无论是深的还是浅的,都是针对丰富的集群领域。我解释了为什么,比较调查,利用弱透镜的大规模前景集群与那些在空白领域。
2000-07-12 astro-ph
Two Component Baryonic-Dark Matter Structure Formation in Top-Hat Model
本文将简单的大礼帽结构形成模型推广到重子和暗物质组成的二元系统。我们使用Harrison-Zeldovich谱作为初始条件的结构和计算他们的演变到现在的时间。虽然我们没有考虑到结构形成过程中的一些复杂情况,例如星系的合并,但这种形式主义可以从结构的形成中给我们一个定性的图像。我们表明,在这个模型中,小规模的结构演变速度比大的,它预测了自下而上的结构形成的情况。该模式的功率谱趋势与$σ_8 \sim 0.8$的观测结果一致。这种形式主义提供了一个结构生长的分析处理,可以很容易地显示宇宙学参数的结构的形成的影响。作为一个例子,研究了参数化的暗能量模型对结构生长的影响。
2008-11-16 astro-ph
Structure formation in the presence of dark energy perturbations
我们研究了在暗能量存在下非线性结构的形成。暗能量对大尺度宇宙结构的影响既通过其对膨胀率的背景效应,也通过其微扰作用。为了计算大质量物体的形成率,我们采用了球形坍缩形式主义,我们将其推广到包括压力流体。我们表明,由此产生的非线性演化方程是相同的伪牛顿方法得到的宇宙学扰动,在政权的状态方程用来描述相对于密度的背景压力,以及相对于密度扰动的压力扰动。然后,我们考虑了广泛的常数和时间依赖的状态方程(包括幻影模型)参数化的标准方式,并研究其对结构的非线性增长的影响。其主要作用是形成与暗物质晕相关的暗能量结构:非幻影状态方程诱导形成暗能量晕,抑制结构的生长;另一方面,幻影模型产生暗能量空隙,增强结构生长。最后,我们采用Press-Schechter公式计算了暗能量如何影响大质量天体的数量作为红移的函数。
2007-11-28 astro-ph hep-ph
Impact of dark matter subhalos on extended HI disks of galaxies: Possible formation of HI fine structures and stars
最近的观测发现,在盘状星系的最外层区域有恒星形成活动。然而,目前还不清楚是什么物理机制触发了星系中这种低密度气体环境中的恒星形成。为了了解这些外部恒星形成区域的起源,我们数值研究了暗物质晕的影响如何围绕一个富含气体的盘星系嵌入在一个大质量的暗物质晕的影响外HI气体盘的星系的动力学演化。我们发现,如果在一个星系中的扩展HI气体盘的质量($M_{\rm sb}$)是大的$10^{-3} \times M_{\rm h}$,其中$M_{\rm h}$是星系的暗晕的总质量,局部精细结构可以形成在扩展HI盘。我们还发现,一些明显的丝状结构的气体密度可以超过恒星形成的阈值气体密度,因此在某些具有较大$M_{\rm sb}$的模型中,很可能在HI盘的外部转化为新恒星。因此,这些结果意味着,暗物质暗晕的影响("暗影响“)对于更好地理解在盘状星系的极端外部区域发现的最近恒星形成的起源可能是重要的。我们还认为,由暗碰撞形成的局部气体结构的特征形态可以间接证明星系中存在暗物质暗晕。我们讨论了在一些富含气体的星系(例如,NGC 6822)在黑暗撞击的背景下。
2005-12-15 astro-ph
Small-scale Substructure in Dark Matter Haloes: Where Does Galaxy Formation Come to an End?
基于冷暗物质的结构形成模型预测,大多数最初在高红移时形成的小暗物质晕到现在已经合并成更大的系统。现代晕的子结构保存了这些古老系统的遗迹,提供了我们可能拥有的关于功率谱低质量端的唯一直接信息。我描述了一些最近的尝试模型晕子结构到非常小的群众,使用半分析模型的晕形成。我做了一个初步的比较模型的预测,在透镜系统的子结构的观察,和本地卫星星系的属性。
2003-12-03 astro-ph
Galaxy Formation: Warm Dark Matter, Missing Satellites, and the Angular Momentum Problem
我们提出了暖暗物质(WDM)作为解决星系形成中丢失的卫星和角动量问题的一种可能方案,并引入了改进的WDM模型数值模拟的初始条件,避免了早期模拟中发现的非物理晕的形成。有一个暗示,卫星晕的质量函数到目前为止被高估了,指向WDM粒子质量的更高值。
2003-04-03 astro-ph
Formation and evolution of disk galaxies within cold dark matter halos
我们提出了广泛的模型计算的盘星系演化的层次内向外形成的情况下的结果。首先,我们比较了宇宙学N体模拟中确定的暗晕的性质与基于扩展坍缩模型的数值方法的预测,并找到了很好的一致性。我们还研究了依赖于他们的环境中的晕的属性。然后,我们描述了详细的建模的磁盘内日益孤立的冷暗物质晕和预测的主要属性,相关性和演化特征的正常盘星系的形成和演化。的情况下可能存在的缺点进行了讨论。
2000-02-16 astro-ph
Constraints on Dark Matter interactions from structure formation: Damping lengths
弱相互作用大质量粒子通常被认为是最好的暗物质候选者。然而,研究表明,宇宙学可以允许相当大的暗物质-光子或暗物质-重子相互作用。在这里,我们更详细地讨论了暗物质相互作用的作用问题,以确定在何种程度上暗物质必须是弱相互作用的。为此,我们计算的碰撞阻尼(和自由流)的通用相互作用的暗物质候选人的长度,并将它们的规模最小的原始结构已知存在于宇宙中。我们得到任何候选人必须满足的必要条件。我们指出存在新的暗物质的情况下,并表现出新的阻尼制度。例如,一个相互作用的候选粒子可能具有与无碰撞的暖暗物质粒子相似的阻尼。主要的区别是由于暗物质耦合到相互作用(甚至自由传播)的物种。我们的方法产生了一个一般的分类暗物质候选人,扩展了通常的冷,暖,热暗物质的情况下,相互作用,弱或强,被认为是定义。
2004-10-25 astro-ph
Primordial gas heating by dark matter and structure formation
暗物质(DM)的衰变和湮灭可能会加热和部分地使宇宙在高红移。虽然这种效应对宇宙再电离并不重要,但DM粒子对气体的加热可能会影响结构的形成。特别是,崩溃的临界晕质量增加到~2倍。此外,在最小的晕内坍缩的气体的比例相对于宇宙学值大大减少。这些效应意味着DM衰变和湮灭可能会延迟第一结构的形成,并减少最小晕中的总恒星质量。
2007-06-22 astro-ph
Dark energy and the epoch of galaxy formation
利用文献中已知的三个最古老的高红移星系的年龄,分析了暗成分对星系形成第一纪元的影响。我们的研究结果,基于一个空间平坦的加速宇宙驱动的“精华”组件($p_x = ωρ_x$),表明,如果推断的年龄这些对象是正确的第一个形成时代被推回到极高的红移。对于目前最佳拟合的精华模型($Ω_{x}= 0.7$,$ω< -0.6$),我们发现了$z_f \geq 7.7$的下限,而在$Λ$ CDM模型($ω= -1$)的极端情况下,该极限稍小($z_f \geq 5.8$)。还讨论了开放冷暗物质模型(OCDM)的情况。对于$Ω_m \simeq 0.3$,形成红移受到$z_f \geq 18$的限制。作为一般的结果,如果$Ω_m \geq 0.37$,这些星系不是形成在FRW宇宙学没有暗能量,因为所有这些情况下$z_f \to \infty$。
2001-01-30 astro-ph
Impact of dark matter decays and annihilations on structure formation
推导了暗物质衰变和湮灭对结构形成的影响。由DM衰变和湮灭成无金属晕沉积的能量既提高了气体温度又促进了分子的形成。在原始晕内,温度的升高通常超过分子冷却,稍微延迟了坍缩。事实上,当我们考虑DM的能量输入时,坍塌的临界质量通常高于未扰动的情况。在存在DM衰变和/或湮灭的情况下,坍缩的无金属晕中重子的分数应该略小于(~0.4)预期的宇宙学值。
2007-01-24 astro-ph
Structure Formation in Inhomogeneous Dark Energy Models
我们研究了如何非均匀的quintessence模型可能有一个特定的签名,即使在线性政权的大尺度结构的形成。暗物质晕坍缩的动力学过程取决于暗能量状态方程的数值或动力学演化、能量密度的初始条件及其在高度非线性区域的均匀性。这些对坍缩的红移有直接的影响,从而改变了线性外推的密度阈值,超过该阈值结构将最终坍缩。我们计算这个量的最小耦合和耦合的quintessence模型,检查两个极端的情况:第一,当quintessence场不表现出波动的集群规模和低于均匀的暗能量;第二,当内部的超密度场崩溃随着暗物质-不均匀的暗能量。其中之一表明,不均匀的暗能量模型呈现出独特的特征,这些特征可以用来用观测数据来对抗它们,例如星系数量计数。对于具有常数状态方程的暗能量模型,给出了线性外推密度阈值的拟合公式,在该阈值以上结构将最终崩溃。
2006-02-11 astro-ph
On Halo Formation Times and Assembly Bias
在本文中,我们使用“千年模拟”重新检查的质量组装历史的暗物质晕和年龄依赖的晕集群。我们使用八种不同的定义晕形成时间的特点的不同方面的组装历史的暗物质晕。我们发现,这些形成时间有不同的依赖晕质量。虽然一些形成时间很好地表征了晕形成的等级性质,在这个意义上,更多的大规模晕有较晚的形成,形成时间的其他定义的趋势是相反的。特别是,可能与暗晕中星系形成有关的形成时间显示出强烈的“缩小”趋势,即较低质量的晕形成较晚。我们还研究了暗物质晕的相关幅度如何依赖于不同的形成时间。我们发现,这种依赖性是相当强的形成时间的一些定义,但弱或不存在的其他定义。特别是,一个给定的质量晕的相关振幅几乎是独立的最后一个主要的合并时间。对于那些与暗晕中星系的形成更相关的定义,只有在质量小于M * 的暗晕中才发现有显著的集合偏差。我们讨论了我们的研究结果在连接到层次组装的暗物质晕,"考古缩小“观察到的星系人口,和观察到的颜色依赖的星系群和星系团的集群强度。
2008-03-14 astro-ph
Formation times and masses of dark matter haloes
最常用的晕形成的定义是当一个晕的最大质量的祖先第一次包含至少一半的最终质量的父母。对于固定质量的晕的形成时间分布,已有相当精确的公式。我们使用层次引力聚类的数值模拟来测试公式的准确性,在形成的质量。我们还推导和测试公式的联合分布的形成质量和时间。晕的结构与它的吸积历史有关。我们的测试表明,我们的公式形成质量和时间是相当准确的,所以我们希望他们将有助于未来的分析研究晕结构。
2004-02-02 astro-ph
A simplified model of the formation of structures in the dark matter, and a background of very long gravitational waves
旋转球体的崩溃近似由一个系统的常微分方程描述其动力学。引力势近似为不等式麦克劳林椭球的引力势。暗物质介质中引力不稳定性和坍缩的发展并不导致任何激波的形成或辐射,而是以非碰撞弛豫为特征,伴随着质量和角动量的损失。在这个模型中,对这些过程进行了现象学的解释。崩溃的平衡配置动力学的形成研究了几个参数,表征配置。一个很长的引力波发射过程中的崩溃,估计和他们可能与观察到的引力透镜进行了讨论。
2002-12-11 astro-ph
Galaxy-dark matter correlations applied to galaxy-galaxy lensing: predictions from the semi-analytic galaxy formation models
我们使用半解析模型的星系形成结合高分辨率N体模拟作出预测的星系-暗物质的相关性,并将其应用到星系-星系透镜。我们分析了暗物质和不同星系样本之间的互相关光谱,这些星系样本是根据光度、颜色或恒星形成率选择的。我们将预测结果与SDSS最近的检测结果进行比较。我们发现,相关振幅和平均切向剪切强烈依赖于样本的光度小于1兆秒差距的尺度,反映了星系光度和晕质量之间的相关性。然而,互相关不能用来直接推断晕的轮廓,因为不同的晕质量在不同的尺度上占主导地位,因为不是所有的星系都在相应的晕的中心。我们计算了互相关振幅的红移演化,并与星系和暗物质的互相关振幅进行了比较。我们还计算了星系-暗物质的相关系数,并表明对于所有考虑的星系类型,在r > 1 Mpc以上的尺度上,它接近于统一。这将允许人们从星系和星系-暗物质相关性中提取大尺度上的偏差和暗物质功率谱。
2000-07-10 astro-ph
Non-linear Structure Formation in Cosmologies with Early Dark Energy
我们认为,百分之几的“早期暗能量“可以检测到的非线性结构的统计。在线性结构形成过程中,暗能量的存在在模型中是很自然的,在这些模型中,目前微小的暗能量密度与宇宙的年龄有关,而不是一个新的基本小参数。球形坍塌模型的推广表明线性坍塌参数delta_c降低。与Lambda CDM相比,角分尺度上弱引力透镜的相应相对增强降低了从给定的透镜振幅推断的σ_8值。在早期暗能量的存在下,结构增长较慢,因此对于给定的σ_8,星系和星系团的数量在中等和高红移下大幅增加。对于现实的模型,通过它们的热Sunyaev-Zel'dovich效应在红移单位和以上可检测到的星系团的数量,例如普朗克卫星,可以比Lambda-CDM大一个数量级。
2005-07-11 astro-ph
Formation time distribution of dark matter haloes: theories versus N-body simulations
本文利用数值模拟方法检验了解析漂移集方法预测的暗物质晕形成时间分布。形成时间分布与条件质量函数密切相关,因此该测试是对该分布的间接探测。测试的偏移集模型是扩展的Press-Schechter(EPS)模型,椭球崩溃(EC)模型,和非球形崩溃边界(NCB)模型。用三组模拟(6种实现)研究了从类矮星系晕($M=10^{-3} M_*$,$M_*$是特征非线性质量尺度)到大质量晕($M=8.7 M_*$)的晕形成时间分布。没有一个模型在高、低红移下都能与模拟结果相匹配。特别是,在我们的模拟中,暗物质晕的形成通常比EPS模型预测的要早。这种差异可能有助于解释为什么基于EPS合并树的星系形成半解析模型与最近的观测结果相比,对高红移星系的数量预测不足。
2003-06-19 astro-ph
An Isocurvature Mechanism for Structure Formation
我们研究了一种新的结构形成机制,涉及相对论性物种之间的初始数密度波动,其中之一,然后经历了一个暂时的向下变化,其状态方程,并产生超视界尺度的密度波动。等曲率衰减暗物质模型(iDDM)提供了具体的例子。该机制解决了传统等曲率模型的现象学问题,使iDDM模型能够拟合当前CMB和大尺度结构数据,同时仍然提供新颖的行为。我们将衰变的暗物质及其衰变产物表征为“广义暗物质”的单一组分。这简化了衰变暗物质模型和其他利用这种结构形成机制的模型的计算。
1998-09-11 astro-ph
Early structure formation with cold plus hot dark matter --- a success of strings plus inflation model
如果宇宙有两种暗物质成分,一种是冷的、无碰撞的,另一种是热的、小尺度上的自由流,那么暴胀过程中产生的量子涨落可以解释观测到的线性区域中的物质分布。然而,这种热成分的自由流动特性阻止了早期结构的形成,并且由于在高红移下已经观察到了阻尼莱曼- $α$系统等物体,因此有必要在小尺度上产生更多的能量。在这里,我们表明,这种情况可以大大改善模型中宇宙弦形成在年底的通货膨胀,并在其中通货膨胀和字符串参与生成的结构。
1999-06-04 astro-ph
Morphology-Density Relation for Simulated Clusters of Galaxies in Cold Dark Matter Dominated Universe
我们提出了一个利用宇宙学N体模拟研究团星系形成和演化的模型。利用N体模拟方法生成了暗晕的合并历史树。气体冷却,恒星形成,超新星反馈和合并的星系在黑暗的晕内采用简单的处方从半解析模型的星系形成。在这封{ \it Letter}中,我们检验了并合驱动的核球形成模型,并给出了z = 0时星系团的形态-密度关系。我们发现,这种形态演化模型可以很好地解释星系团中椭圆星系的分布,但不能再现S 0星系的分布。这一结果表明椭圆星系主要是由主合并形成的,而在S 0星系的形成过程中,主合并以外的过程起着重要作用。
2000-07-30 astro-ph
Structure Formation with Mirror Dark Matter: CMB and LSS
在镜像世界假说中,镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。一个直接的问题出现了:镜像重子的行为如何,与我们更熟悉的暗物质候选者(例如冷暗物质)有什么不同?本文定量地回答了这个问题。首先,我们讨论的结构形成(牛仔裤和丝绸尺度)的相关尺度上的两个宏观参数的依赖性必要的定义模型:镜像等离子体的温度(有限的大爆炸核合成)和镜像重子物质的量。然后我们对镜像暗物质对宇宙微波背景和大尺度结构功率谱的影响进行了完整的定量计算。最后,针对现有的观测数据,我们得到了镜像参数空间的一些界。
2004-07-25 astro-ph hep-ph
Cluster Formation Rate in Models with Dark Energy
基于非相对论性物质驱动的平坦Friedmann-Robertson Walker冷暗物质(CDM)模型和具有状态方程的奇异流体(quintessence)$p_{Q}=wρ_{Q}$($-1\le w<0$),研究了团簇形成和维里化的大尺度动力学效应是否与宇宙状态方程有关.利用非线性球形坍缩,我们发现,团簇形成率,在quintessence模型,是中间之间的开放和$Λ$ CDM分别。对于QCDM的情况下,使用维里定理和能量守恒,并假设一个球形的质量过密壳,我们得到解析的最终(维里)和转弯半径之间的比率。我们发现上述比值几乎与状态方程无关。
2003-04-21 astro-ph
Russell Lecture: Dark Star Formation and Cooling Instability
光学薄冷却气体在大多数温度高于30 K时,将通过压力将材料推入冷的致密区域而冷凝。它在没有重力的情况下工作。冷却冷凝将变平,成为平面/相似的解决方案。大多数恒星的形成可能是从冷却冷凝开始的-重力只在后期阶段起重要作用。一些暗物质可能是原始的白矮星,在没有引发核反应的情况下慢慢凝聚成行星大小的种子,这种想法被发现是缺乏的。然而,最近的观测表明,有晕白矮星的数量是先前已知数量的50倍,足以使有晕的白矮星被观测到是白矮星。宇宙学普查表明,宇宙中只有1%的质量是已知的。
2001-05-01 astro-ph
Warm Dark Matter Model of Galaxy Formation
冷暗物质(CDM)星系形成的模型在解释过去十年的一些观测结果方面非常成功。然而,随着理论建模和观测的改进,CDM模型最近被证明在亚星系尺度上有过度的聚集。在这里,我讨论的解决方案,我们的高分辨率数值模拟的基础上,这个突出的问题,考虑温暖的暗物质(WDM)。结果表明,WDM模型可以克服亚星系尺度上的过星系团问题,并保留了CDM模型的所有优点。因此,WDM模型将成为一个有趣的替代研究的CDM模型。
2002-01-10 astro-ph hep-ph
An improved model for the formation times of dark matter haloes
一个暗物质晕据说是在至少一半质量的物质聚集成一个单一的祖先时形成的。有了这个定义,就有可能导出一个简单但有用的晕形成时间分布的解析估计。这种分布的标准估计取决于条件质量函数的形状--晕的前身质量分布作为时间的函数。如果使用球形坍缩模型来估计祖先质量函数,那么人们系统地推断的形成时间会低估在等级引力聚集的数值模拟中看到的时间。我们提供了估计的晕形成,这可能与一个椭球崩溃模型。这些估计提供了对模拟的更好的描述。我们还提供了一个替代的推导的形成时间分布的基础上的假设,晕增加其质量,通过二进制合并。我们的结果是有用的模型,晕结构晕形成。
2007-01-18 astro-ph
The Impact of COBE on Inflation, Dark Matter, and Structure Formation: a Brief Review
COBE的结果将在不久的将来被其他宇宙微波背景测量所遵循,它为我们提供了一个新的基本工具来探测宇宙中大尺度结构的形成,并以此来约束我们对早期宇宙和暗物质性质的模型。我在这里简要描述如何解释COBE结果数据与这些想法,并结束了对未来的影响的讨论。
1993-06-08 astro-ph hep-ph
Galaxy Bulge Formation: Interplay with Dark Matter Halo and Central Supermassive Black Hole
我们提出了一个简单的方案,银河系隆起的形成是由暗晕引力调节和调节的中心超大质量黑洞的增长。假设角动量较低,我们认为,一旦中心气体密度或压力超过一定阈值,由于“重力热”不稳定性,在失控坍缩中形成凸起(Xu & Zhao 2007)。我们强调,阈值几乎是普遍的,由背景NFW暗物质重力$g_{DM} \sim 1.2 \times 10^{-8}{\rm cm} {\rm sec}^{-2}$在中央尖的晕。与已知的阈值逐渐形成的星系盘,我们表明,通用的“晕调节”的恒星形成的球体阈值相匹配的非常高的恒星形成率和恒星形成效率在高红移观测中心星暴地区。恒星暴的反馈也在坍缩后不久建立了一个压力。这种巨大的压力既可以向外作用以阻止更大尺度的气体进一步流入,也可以向内作用以对抗从爱丁顿吸积中心黑洞发射的康普顿厚风。假设反馈平衡向内和向外的力,我们的方案自然会产生在本地宇宙中观察到的黑洞-凸起的关系。
2007-01-29 astro-ph
Structure Formation and the Time Dependence of Quintessence
讨论了暗能量对结构形成的影响,特别是对σ_8的影响。我们的兴趣特别集中在早期宇宙中具有含时状态方程和不可忽略的精华成分的精华模型。得到了适用于一大类暗能量模型的σ_8的解析表达式。我们的结论是,结构的形成是一个很好的指标,暗能量的历史,并使用我们的研究结果来设置限制的精髓模型。
2001-07-27 astro-ph
The epoch of structure formation in blue mixed dark matter models
最近的高-红移丰度的阻尼Ly $α$系统的数据进行比较与理论预测的“蓝色”(即$n>1$)混合暗物质模型。结果表明,降低热组分分数$Ω_ν$和/或增加原始光谱指数$n$,意味着宇宙结构形成的时代较早。然而,我们也表明,不同的$Ω_ν$和$n$在这些方向上使模型几乎不符合观测到的丰度的星系团。因此,要求在同一时间的观测约束阻尼Ly $α$系统和集群丰度得到满足的混合暗物质类模型的挑战。
1996-01-18 astro-ph