Baryons and Their Halos
星系团是由重子星和气体组成的,它们嵌在暗物质晕中。在这里,我简要地回顾了重子和它们的晕之间的联系的两个方面。(1)观测到的星系重子含量低于宇宙重子分数,其数量随质量系统地变化。这些失踪的重子现在在哪里还不清楚。(2)盘星系的特征加速度与其重子质量面密度密切相关。这意味着引力动力学与星系的纯重子成分之间存在着密切的耦合,而引力动力学可能是由暗物质主导的。
2009-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Flux-ratio anomalies from discs and other baryonic structures in the Illustris simulation
引力透镜类星体的多幅图像中的通量比可以提供证据,暗物质子结构的透镜星系的晕,如果流量比不同于那些由透镜星系质量分布的平滑模型预测。然而,也有可能透镜星系中的重子结构,如边缘盘,可以产生通量比异常。在这项工作中,我们提出了第一个统计分析的通量比异常,由于重子从数值模拟的角度来看。我们选择了具有不同形态类型的星系进行模拟,并通过模拟的星系晕进行射线追踪,其中主要透镜星系中包含重子,但不包括任何子结构,以探索纯重子效应。我们的射线追踪结果表明,重子组件可以是一个主要的贡献,在透镜类星体的通量比异常和边缘盘透镜诱导最强的异常。我们发现,重子成分增加的概率发现高通量比异常的早型透镜约8%,约10 - 20%的盘透镜。重子效应也在13%的模拟透镜中引起天体测量异常。我们的研究结果表明,透镜星系的形态成为重要的通量比异常的分析时,考虑重子的影响,重子的存在也可以部分解释观测到的(高)异常频率和预期之间的差异,由于存在的subhalos的CDM模拟预测。
2018-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Baryonic Solution to the Missing Satellites Problem
已经证明,包含重子物理可以改变低质量星系中心的暗物质密度,使中心暗物质的斜率比纯冷暗物质模拟中预测的更浅。这种暗物质轮廓的扁平化可以发生在银河系质量星系周围最明亮的暗晕中。Zolotov等人(2012)建议对只有暗物质的卫星的中心质量进行修正,以模拟(1)由于发光卫星中的超新星反馈而导致的暗物质尖点的平坦化,以及(2)由于重子盘的存在而增强的潮汐剥离。在本文中,我们应用这种校正的z=0 subhalo质量的高分辨率,暗物质-只有通过Lactea II(VL 2)模拟,并发现大量的subhalo的数量显着减少。在对VL 2晕采用恒星质量与晕质量的关系,并识别出(1)可能被剥离破坏的子晕和(2)可能被光加热抑制的恒星形成后,我们发现银河系质量星系周围的大质量发光卫星的数量与银河系或M31周围观测到的卫星数量一致。我们的结论是,重子过程有可能解决失踪的卫星问题。
2013-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
High accuracy power spectra including baryonic physics in dynamical Dark Energy models
下一代质量探测器将获得非线性功率谱P(k,z)及其演化的信息,使我们能够研究暗能量的本质。为了利用这些数据,我们需要高精度的模拟,至少扩展到k 10 h/Mpc的尺度,重子的影响不能再被忽略。本文对LCDM和动力学暗能量(dDE)模型进行了一系列大尺度流体动力学模拟,其中状态方程参数是z依赖的。模拟包括气体冷却,恒星形成和超新星反馈。它们非常接近观测到的恒星形成率和坍缩系统中观测导出的恒星/暗物质质量比。与LCDM模拟中的纯n体模拟相比,重子动力学在k > 2-3 h/Mpc处引起超过1%的光谱位移。这与以前的研究一致,尽管我们发现在较高k时对功率谱振幅的影响较小(约50%)。dDE表现出类似的行为,即使dDE模拟产生的恒星比类似的LCDM宇宙学少20%。最后,我们表明,在Casarini等人介绍的技术,以获得光谱的任何$w(z)$宇宙学从常数w模型在任何红移仍然成立时,考虑到气体物理。虽然这减轻了需要探索整个功能空间的暗能量状态方程,我们说明了一个严重的风险,未来的数据分析可能会导致误解的DE状态方程。
2010-11-03 astro-ph.CO
Globular Clusters and Dark Satellite Galaxies through the Stream Velocity
没有引力束缚的暗物质的纯重子球状星团的形成仍然是一个理论上的挑战。我们表明,只要重子和暗物质之间存在相对流速,这些物体就可能自然形成。流的速度导致重子和暗物质扰动的线性模式之间的相移,当它们坍缩时,这转化为两个分量之间的空间偏移。对于2sigma(3sigma)密度涨落,质量在1 e5 - 2.5e6 Msun(1 e5 - 4 e6 Msun)范围内的重子团块坍缩在它们对应的暗物质晕的维里半径之外。这些天体可以作为长寿命的无暗物质天体而存在,并可能成为球状星团。此外,它们的暗物质对应物被剥夺了气体,可能成为暗卫星星系。
2014-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effects of baryonic cooling on the concentration-mass relation
我重新审视维里质量和浓度之间的关系,在最近的一些工作中测量的星系群和星系团。正如几位作者以前所指出的,低质量星系团和星系群显示出系统性的更大的浓度,而不是基于纯粹的$n$体模拟的简单处方所预测的。这意味着观察到的浓度-质量关系的斜率/归一化比理论研究预期的大得多。此外,这一结论似乎是相当独立的选择效果,持有透镜和X射线为基础的集群样本。为了阐明这个问题,我采用了一个简单的球形晕模型,除了暗物质,还包含恒星和热扩散气体的比例和分布与最近的观察。此外,我还包括了暗物质由于结构本身非常中心部分的重子冷却而经历的收缩效应。由此产生的修正浓度-质量关系比理论输入的关系更陡峭,因为恒星形成在低质量物体中的效率要高一些。然而,该效应在所有质量下都是非零的,因此也导致更大的归一化。总的来说,新的关系提供了一个更好的表示观察到的几乎所有的目录中考虑这项工作,虽然具体的细节取决于相当显着的重子分数处方通过。无论如何,同样的效应也可以通过重子在结构内的重新分配来产生。最后,我用这个简单的模型来说明宇宙结构的估计浓度是如何被高估的,作为分析所涵盖的径向范围的函数。(节略)
2012-05-14 astro-ph.CO
Metal-line absorption around $z\approx$2.4 star-forming galaxies in the Keck Baryonic Structure Survey
我们研究了凯克重子结构巡天(KBSS)中854个$z\approx$ 2.4恒星形成星系周围的金属吸收。在这项工作中检查的星系位于15个超亮背景类星体的领域,与星系的碰撞参量范围从35适当kpc(pkpc)到2适当Mpc(pMpc)。使用像素光学深度技术,我们提出了第一个星系为中心的2-D地图的中值吸收OVI,NV,CIV,CIII和SIV,以及更新的结果HI。在小的银河系中心半径,我们检测到一个强大的增强的吸收相对于随机定位的区域,延伸到至少180 pkpc的横向方向,和$\pm$ 240公里/秒沿视线(LOS,~1 pMpc的情况下,纯哈勃流)的所有离子,除了NV。对于CIV(和HI),我们检测到吸收信号在横向上显著增强至2 pMpc,对应于我们样品中的最大碰撞参量。归一化后的中值吸收曲线,以占线强度和检测限的变化,在横向方向上,我们没有发现明显的下降,在金属不同于HI的证据。相反,我们认为,在扩展环星系介质中的一些金属线物种的非检测是一致的检测灵敏度的差异。我们还提出了测量覆盖分数和等效宽度作为投影星系距离的函数。限制样本的340个星系的红移测量从星云发射线并没有减少的程度上的增强沿LOS相比,在横向方向。这排除了红移误差作为观测到的红移空间各向异性的来源,从而意味着我们已经检测到气体特有的速度从下落,流出,或维里运动HI,OVI,CIV,CIII和CIV的签名。
2015-02-09 astro-ph.CO
Radial-orbit instability in modified Newtonian dynamics
利用N体程序N-MODY对径向各向异性球形恒星系统在修正牛顿动力学(MOND)中的稳定性进行了数值模拟。我们发现,Osipkov-Merritt MOND模型的稳定性需要更大的最小各向异性半径比等效的牛顿系统(ENS)的暗物质,也比纯重子牛顿模型具有相同的密度分布。MOND模型中Fridman-Polyachenko-Shukhman参数稳定性的最大值低于ENSS,但高于没有暗物质的牛顿模型。我们的结论是,MOND系统更容易径向轨道不稳定性比ENSS暗物质,而他们能够支持更大量的动能存储在径向轨道比纯重子牛顿系统。试图解释这些结果,并简要讨论了它们与观测到的球状星团,矮球状和椭圆星系的运动学的MOND解释的相关性。
2011-03-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal MOND relation between the baryonic and `dynamical' central surface densities of disc galaxies
我得出一个新的MOND关系的纯盘星系:“动态”的中心表面密度,$Σ^0_D$,推导出的测量速度,是一个普遍的功能,只有真正的,“重子”的中心表面密度,$Σ^0_B$:$Σ^0_D=Σ_M \mathcal{S}(Σ^0_B/Σ_M)$,其中$Σ_M\equiv a_0/2πG$是MOND表面密度常数。这一令人惊讶的结果在现有的非相对论MOND理论中都成立。导出了$\mathcal{S}(y)$:$\mathcal{S}(y)=\int_0^yν(y')dy'$,其中$ν(y)$为理论的插值函数。对于$Σ^0_B\ggΣ_M$,该关系表示$Σ^0_D=Σ^0_B$,对于$Σ^0_B\llΣ_M$,该关系表示$Σ^0_D=(4Σ_MΣ^0_B)^{1/2}$。这项研究是由Lelli等人最近发现的盘星系相关属性之间的相关性引起的。(2016)。MOND中心-表面-密度关系与这些结果非常吻合。
2016-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
NICER neutron stars with dark energy and dark matter: effects on the inferred equation of state
University of New Hampshire(新罕布什尔大学);Foundational Questions Institute (FQxI)(基础问题研究所);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学)
本研究对比含暗能量或暗物质核心的中子星与纯重子星,发现暗能量模型受观测约束更强,且质量-半径观测无法探测暗物质核心,需其他探针。
2026-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on self-interacting Bose-Einstein condensate dark matter using large-scale observables
利用宇宙微波背景(CMB)、重子声学振荡(BAO)、生长因子测量和Ia型超新星(SNIa)距离,得到了自相互作用玻色-爱因斯坦凝聚(SIBEC)暗物质(DM)宇宙历史的约束条件.四种情况被认为是,一个纯粹的SIBEC-DM,和三个SIBEC-DM是从不同的初始状态,这是冷,暖,或具有恒定的状态方程的一些过渡的最终产品。使用流体近似的自相互作用的标量场,它被发现,在最简单的情况下,纯粹的SIBEC-DM的自相互作用解决尖核问题所必需的,与核心半径的低质量晕的顺序$R_c\gtrsim 1\text{kpc}$,被排除在$2.4σ$,或$98.5\%$的信心。然而,引入跃迁会放松这种约束,但跃迁最好是在物质辐射相等之后,并且初始阶段是冷的。
2022-01-07 astro-ph.CO
Baryonic Imprints on DM Halos: Population Statistics from Dwarf Galaxies to Galaxy Clusters
在一个纯冷的暗物质宇宙中,初始物质功率谱及其随后的引力增长不包含特殊的质量或时间尺度,因此内部暗物质(DM)晕属性的新兴人口统计也不包含。使用150万晕从三个IllustrisTNG实现的LambdaCDM宇宙,我们表明,星系形成物理驱动器的非单调功能(“摆动”)到DM属性统计在六十年的晕质量,从矮星系到星系团。我们通过提取晕质量相关的统计数据的五个DM晕属性-速度色散,NFW浓度,密度和速度空间形状,和形成时间-使用核本地化线性回归(KLLR),这些功能的特点。比较精确的估计标准化,斜率,和协方差之间的实现与没有星系形成,我们发现系统的偏差在所有的质量尺度,最大偏差为25%,在银河系质量为1 e12 Msun。不同的冷却和反馈机制之间的相互作用的摆动的质量依赖性,我们讨论了其观测意义。性质协方差强烈依赖于晕质量和物理处理,但大多数相关性是稳健的。使用多变量KLLR和可解释的机器学习,我们表明,晕浓度和速度空间形状的主要贡献者,在不同的质量,速度色散方差。质量吸积率和DM表面压能的统计数据在附录中提供。我们公开发布晕属性目录和KLLR参数的TNG运行在20 epochs到z = 12。
2021-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the impact of baryons on the halo mass function, bias, and cluster cosmology
Università di Trieste(的里雅斯特大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);INFN – Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);University Observatory Munich(慕尼黑大学天文台);Max-Planck-Institut fur Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Núcleo de Astrofísica e Cosmologia & Departamento de Física, Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学天体物理学与宇宙学中心及物理系);Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学物理研究所)
本文研究了守恒物质对星系团的影响及其对团簇宇宙学应用的影响,利用磁力模拟套件展示守恒物质对暗物质质量函数的间接影响,并指出忽略守恒效应会改变高灵敏度观测的宇宙学参数推断。
2026-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark baryon from pure Yang-Mills theory and its GW signature from cosmic strings
该研究提出 SO(2N) 纯 Yang-Mills 理论中天然稳定的重子型胶球作为暗物质候选者,并利用低宇宙弦相互连通概率产生的特征引力波,同时解释暗物质丰度与 NANOGrav 等脉冲星计时阵列信号。
2023-08-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Dark Matter as a Non-Relativistic Bose-Einstein Condensate with Massive Gravitons
我们面对一个非相对论玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)模型的轻玻色子引力相互作用,无论是通过牛顿或汤川势与观测到的旋转曲线的$12$矮星系。重子分量被模拟为一个轴对称指数盘,其特征来自星系的表面光度轮廓。纯粹的重子拟合是不令人满意的,因此暗物质的成分是明确需要的。用BEC模型可以很好地解释这5个星系的自转曲线。对于这些星系,我们得到:(i)允许的引力子质量的上限;和(ii)的限制速度型和密度型的量表征的BEC,都表示在BEC粒子的质量,散射长度和化学势。引力子质量的上限是$10^{-26}$ $\text{eV/c}^2$的数量级,比最近引力波探测得出的极限强三个数量级。
2019-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The central surface density of "dark halos" predicted by MOND
Donato等人最近提出的主张证实了这一点,星系暗物质晕的准宇宙中心表面密度,我看看MOND在这个问题上有什么要说的。事实上,MOND预言了这个量对于所有质量和任何内部结构的物体的准普适值,只要它们大多处于牛顿体系中;即,它们的平均加速度等于或大于a0。预测值是qSm,其中Sm= a0/2 pi G= 138太阳质量每平方秒差距的标称值a0,和q一个常数的顺序,只取决于形式的MOND插值函数。这给出了上述单位log(Sm)=2.14,这与Doanato等人发现的2.15 ± 0.2一致。另一方面,MOND预测,这个准普适值并不被平均加速度低得多的物体所共享。如果物体内部的平均加速度足够小,它允许晕中心表面密度任意小。然而,对于这种低表面密度的物体,MOND预测晕的表面密度是重子密度的平方根,因此前者的范围相对于后者要压缩得多。这在一定程度上解释了Donato等人的发现,即普适值也适用于低加速度系统。看一些最低的表面密度盘星系的旋转曲线分析的文献结果,我发现,事实上,他们的晕表面密度系统低于上述“普遍”的值。与大多数其他MOND预测不同,Sm作为晕中心表面密度的上限和累积值的预测属于纯粹的“晕”性质,而不是重子和“暗物质“性质之间的关系。
2009-09-28 astro-ph.CO
Accelerating cosmological inference of interacting dark energy with neural emulators
本文提出利用神经仿真器加速 Dark Scattering 模型的宇宙学推断,结合晕模型反应框架与 KiDS-1000 等数据,在保持高精度的同时大幅降低计算成本,为解决 $S_8$ 紧张问题提供了有力工具。
2025-08-14 astro-ph.CO
A first linear cosmological structure formation scenario under extended gravity
在宇宙微波背景(CMB)中观察到的原始重子密度涨落,在牛顿和爱因斯坦引力下,不能发展成今天的天文结构。因此,人们习惯于假设存在一个具有密度涨落的暗物质成分,$Δ(M)$,其振幅比CMB观测所暗示的重子大得多。事实上,这是支持暗物质假说的一个反复出现的论点。在这封信中,我们证明了同样的引力扩展理论,它最近被证明在没有任何暗物质的情况下精确地再现了引力透镜观测,并且在低速区收敛于MONDian力定律,意味着一个充分放大的自我引力,以允许具有符合CMB约束的振幅的纯重子波动自然地增长到检测到的$z=0$天体物理结构中。线性结构形成的情况下出现的非常类似于标准的和谐宇宙学之一,在过去的十年中大量校准,以匹配多个观测约束在不同的红移。然而,与和谐宇宙学中发生的情况相反,这并不是因为对初始条件的临界依赖和模型参数的微调,而是因为高度任意的初始条件快速收敛到一个定义良好的$Δ(M,z)$吸引子解上。
2013-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Influence of baryons on spatial distribution of matter: higher order correlation functions
重子物理过程会对宇宙物质分布格局产生不可忽视的影响。采用一系列初始条件相同的高精度模拟数据集进行了计数池(CIC)分析,包括一个N体暗物质实验、一个绝热气体实验和一个耗散过程实验。估计了暗物质和气体的方差和高阶关联函数。结果表明,在小于$1h^{-1}$ Mpc的尺度上,重子物理过程主要影响暗物质的分布。在$0.1h^{-1}$ Mpc尺度下,绝热过程使暗物质的\sim的方差增加了10%,而暗物质的$S_n$仅在几个百分比上轻微偏离纯暗物质。耗散气体运行与绝热运行在暗物质方差上没有太大差异,但呈现出显著不同的暗物质$S_n$参数,在$0.1h^{-1}$ Mpc和$z=0$处使$S_3$增强10%以上。两种流体动力学模拟中气体的分布模式有明显的不同。在$z=0$中,绝热模拟中的$\sim 30%$降低了气体的方差,而在$0.1h^{-1}$ Mpc中,非绝热模拟中的$\sim 60%$降低了气体的方差,在大尺度下衰减较弱,但在$\sim 10h^{-1}$ Mpc中仍然明显。在$< \sim 4h^{-1}$ Mpc尺度下,气体的$S_n$参数有向上的偏置,在绝热模拟中,耗散过程使$\sim 84%$从$z=0$提升到$0.1h^{-1}$ Mpc的$S_3$,而不是中等的$\sim 7%$.我们观察到的气体和暗物质之间的聚集分离可能对模拟星系分布和相关的宇宙学应用具有复杂的意义,…
2012-05-23 astro-ph.CO
The abundance of (not just) dark matter haloes
利用GIMIC计划的一对高分辨率宇宙学模拟,研究了Lambda CDM宇宙学中重子对结构和子结构丰度的影响。两个模拟都使用相同的初始条件,但是一个只包含暗物质,另一个也包含重子。我们发现,与纯暗物质模拟相比,气体压力、再电离、超新星反馈、剥离和截断吸积系统地降低了总质量和结构丰度,使其低于~10^12太阳质量。考虑到这一点,并采取适当的检测阈值降低了观测到的星系的丰度与最大圆周速度低于100公里/秒,显着减少报告之间的差异Lambda CDM和测量的HI速度函数的ALCAFA调查。我们还表明,恒星质量在10^5 ~ 10^7太阳质量之间的星系,其恒星质量与总质量的比值增加了约2倍,这是根据(次)晕质量函数与观测星系质量函数的丰度匹配推断出来的。此外,我们发现,低质量的subhaloes的一个重要部分是完全没有恒星。考虑到10^10太阳质量以下的暗晕的存在,进一步减少了可观测天体的丰度,并导致在10^9 - 10^10太阳质量的晕中星系的恒星与总质量比的推断增加了2 - 10倍。这在很大程度上调和的丰度匹配结果与个别矮星系的运动学在λ-CDM。我们提出了近似修正的对象的质量来自纯暗物质计算占重子效应。
2013-04-24 astro-ph.CO
Size Evolution of Early-Type Galaxies and Massive Compact Objects as the Dark Matter
早型星系从z ~ 2到0的剧烈尺度演化对星系形成理论提出了新的挑战,这可能无法用标准图像来解释。结果表明,如果非重子冷暗物质是由质量尺度为~10^5 M_sun的致密天体组成,则可以解释其尺寸演化。这种形式的暗物质与目前可用的观测结果相一致,或者仅受到目前可用观测结果的微弱约束。致密暗天体的动能通过动力学摩擦传递给恒星,有效半径附近的恒星被推向更大的半径,导致纯粹的尺寸演化。这种情况有几个很好的性质来解释观测结果,包括尺寸演化的普遍性和更高密度星系的更快消失。
2009-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark MaGICC: the effect of Dark Energy on galaxy formation. Cosmology does matter
我们提出了Dark MaGICC项目,旨在通过流体动力学宇宙学模拟研究暗能量(DE)模型对星系形成的影响。Dark MaGICC包括四个动态暗能量场景,具有时变状态方程,其中一个具有自相互作用的Ratra-Peebles模型。在每一种情况下,我们模拟三个星系的高分辨率使用平滑粒子流体动力学(SPH)。重子物理模型与MaGICC项目中使用的重子物理模型相同,我们只改变了背景宇宙学。我们发现,暗能量参数化有一个令人惊讶的重要影响星系的演化和星系的结构特性在z=0,在与纯Nbody模拟的预测形成鲜明对比。不同的背景演化可以(取决于DE状态方程的行为)增强或淬灭恒星形成相对于LCDM模型,在一个类似的水平上的变化的恒星反馈参数化,具有强烈的影响最终的星系旋转曲线。虽然整体恒星反馈仍然是塑造星系的驱动力,我们表明,暗能量参数化的影响比以前认为的起着更大的作用,特别是在较低的红移。因此,必须考虑暗能量参数化对星系形成的影响,特别是在精确宇宙学时代。
2014-01-14 astro-ph.CO
Cosmological limits on the neutrino mass sum for beyond-$Λ$CDM models
本文在超越ΛCDM的多种模型扩展下,结合普朗克、ACT、Pantheon+及BAO最新数据,重新评估宇宙中微子质量总和上限,发现其约束对多数扩展稳健,最宽上限为0.19 eV。
2024-09-03 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological perturbation theory for baryons and dark matter I: one-loop corrections in the RPT framework
我们推广了Crocce & Scoccimarro(2006 a)的“重整化”微扰理论(RPT)形式,以处理宇宙中的多种流体,在这里,我们提出了单圈水平的计算。我们将这种方法应用于重子和冷暗物质(CDM)扰动的非线性演化,从不同的初始条件。在目前的结构形成模型中,标准做法是将重子和CDM视为有效的单组分流体。在这个近似中,我们使用了一个加权和的晚期重子和CDM转移函数来设置初始条件。在这里,我们探讨这种方法是否可以用于高精度的工作。我们表明,即使是一个纯线性的治疗,有一个大规模的尺度依赖的重子和CDM之间的偏差为WMAP 5宇宙学。直到今天,这种偏差都大于1%,因为引力松弛使它趋向统一。使用RPT形式主义,我们测试这种近似的非线性制度,并表明,CDM功率谱在2-组分流体中的不同,从一个1-组分的流体中得到的约3%的尺度上的顺序k~0.05 h/Mpc在z=10,和~0.5%在z=0。然而,对于重子的情况更糟,我们发现,在z=10时,在k~0.05 h/Mpc尺度上,功率谱被抑制了~15%,在z=0时,相对于总物质,功率谱被抑制了~3-5%。重要的是,除了谱的抑制,重子声振荡(BAO)被放大的重子和CDM谱阻尼。因此,高精度的重子模型不能通过CDM单独的模拟探测; BAO的探测意义将在研究重子物质的探针中被放大。总质量可以在任何时候使用单组分流体方法精确建模。(节录)
2009-12-18 astro-ph.CO hep-th
Rotational Behaviour of Exotic Compact Objects
研究通过模拟由不同能量暗物质构成的致密天体,分析其在引力波信号中的潮汐和旋转特性差异,以区分暗物质天体与中子星。
2026-02-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark energy-matter equivalence by the evolution of cosmic equation of state
本研究通过模型无关方法约束暗能量与物质等价的红移,利用超新星、重子声学振荡和哈勃率数据拟合,发现结果与ΛCDM在2σ内一致,但支持暗能量轻微演化的ωCDM模型。
2023-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Supermassive black holes do not correlate with dark matter halos of galaxies
当观测到的星系足够近,使得搜索可行时,在所有含有凸起成分的星系中都探测到了超大质量黑洞。再加上观察到更大的黑洞生活在更大的凸起中,这导致了黑洞的生长和凸起的形成相互调节的信念。也就是说,黑洞和凸起“共同进化”。因此,关于黑洞和可见星系所处的暗物质晕之间存在类似相关性的报道具有深远的意义。暗物质很可能是非重子物质,因此这些报告表明,未知的奇异物理控制着黑洞的生长。在这里,我们表明-部分基于最近对无凸起星系的测量-暗物质和测量黑洞的参数之间几乎没有相关性,除非星系也包含凸起。我们的结论是黑洞与暗物质没有直接的关联。它们也与星系盘无关。因此,黑洞只与凸起共同演化。这简化了它们共同演化的谜团,因为它把注意力集中在星系合并中产生膨胀的纯重子过程上。
2011-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The distribution of dark matter in galaxies
不发光物质在不同光度和哈勃类型的星系中的分布不仅仅是暗粒子存在的证据,它控制着宇宙的结构。在这里,我们将回顾复杂但有序的情况下的性质的黑暗晕也与重子组件,他们的主机。此外,我们将提出一些紧密的和意想不到的暗物质和发光物质的选定属性之间的相关性。这种纠缠在发光成分的不同性质之间演化,它似乎明确地导致了一种能够在宇宙学时间内与标准模型粒子相互作用的暗粒子。这篇评论还将集中在我们是否需要一个范式转变,从纯粹的无碰撞的暗粒子出现的“第一原理”,我们可以发现的粒子,只有通过寻找他们如何设计的星系结构。\keywords{Dark matter \and Galaxies \and Cosmology \and Elementary particles}
2019-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The impact of baryons on dark matter haloes
我们分析了一个约10^12 M太阳晕中的暗物质(DM)分布,该分布是从与和谐宇宙学一致的模拟中提取的,其中调节气体转化为恒星的物理过程被允许改变,从而产生具有不同形态的星系。虽然与纯动力学运行相比,当重子被收集在晕的中心时,DM剖面变得更加集中,但是单独的重子总质量不足以完全预测DM剖面的反应。我们还注意到,重子影响DM分布,甚至以外的中心区域。在这些系统中,气体转化为恒星是由超新星(SN)反馈调节的,因此能够形成重要的盘状结构,发现这些系统比早期有效地将其大部分重子转化为恒星的星系具有更集中的暗物质分布。卫星的吸积被认为是与膨胀的暗物质配置文件,从传入的卫星角动量转移触发。随着SN反馈的影响增加,卫星的质量变小,甚至在接近主结构之前被强烈破坏,导致角动量转移减少。我们的研究结果表明,DM晕的反应是由重子组装成一个星系沿着他们的合并树的历史。
2009-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter self-interactions from the internal dynamics of dwarf spheroidals
矮椭球星系对标准的冷和无碰撞暗物质方案提出了众所周知的挑战:太大而不能倒的问题,即矮椭球星系半光半径内的观测质量与冷暗物质N体预测之间的不匹配;内部恒定密度核心的暗示。虽然这些争议可能会被重子物理学和环境效应所缓解,但重新审视冷和无碰撞的暗物质的标准知识仍然是一个有趣的可能性。自相互作用的暗物质可能是解决这种小规模危机的成功方案。自相互作用关联了暗物质和重子的分布,使得在低表面亮度的星系中有恒定密度的核心。在这里,我们报告的第一个数据驱动的研究太大而不能失败的银河系矮球体内的自相互作用的暗物质范例。从最近的纯冷暗物质模拟中,我们发现了恒星运动学的良好描述和与浓度-质量关系的兼容性。在这种浓度-质量关系中,一部分银河系矮星的横截面为0.5-3 cm $^2$ /g,而其他的则大于10 cm $^2$ /g。
2018-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Absence of obvious tidal tails around the globular cluster NGC 6397
在这项工作中,我们使用$N-$体模拟在GPU上进行跟踪的球状星团(GC)类似于NGC~6397在银河系类星系的潮汐场的过去10 Gyr的动力学历史,我们比较我们的模拟GCs从第三盖亚早期数据发布的数据。我们的模拟预测,与从数据中推导出的相反,这样一个星团应该在6 Gyr之前(就在其生命的前三分之一之后)呈现出强大而延伸的潮汐尾,长度超过1 kpc,并且应该被当前的时间大致打乱。我们分析了我们的每个初始条件,如初始质量和密度参数,以及暗物质的形状,我们认为,数据和我们的模拟之间的这种差异的最可能的原因是,我们认为一个纯粹的重子集群在我们测试的每个模型的开始。我们讨论,如果我们的球状星团最初是嵌入在一个暗物质迷你晕,后者可以作为一个保护信封,防止潮汐剥离的发光物质,而本身逐渐被破坏和删除的过程中的集群演化。这可以解释为什么在NGC~6397中,描述速度色散所需的暗物质的数量微不足道,至少要达到几个半质量半径。
2021-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA