Gravitational lensing properties of isothermal universal halo profile
N体模拟预测，具有不同质量尺度的暗物质晕可以用一个通用的模型Navarro-Frenk-White（NFW）密度剖面来描述。由于重子冷却效应，晕将变得更加集中，并且类似于大范围半径（$\sim 300$ $h^{-1}$ kpc）的等温球。然而，奇异等温球模型必须在大半径处人为截断，因为它延伸到无穷远。我们模型的一个大规模的星系晕作为一个等温球和NFW密度分布的组合。我们给出了不同重子分数下质量浓度的近似值，并给出了这种晕的弱透镜剪切和弯曲的精确表达式。我们比较了奇异等温球和NFW配置文件的透镜特性。我们发现，组合轮廓可以在小半径处产生高阶透镜信号，并且在产生强透镜事件方面更有效。为了将这样的晕轮轮廓与SIS或NFW轮廓区分开，需要结合对小半径和大半径的强透镜约束和弱透镜约束。
2012-12-17 astro-ph.CO
Universal dark halo scaling relation for the dwarf spheroidal satellites
最近发现的一个有趣的属性的黑暗晕的表面密度半径内，$r_{\rm max}$，给出最大的圆速度，$V_{\rm max}$的动机，我们调查它的暗晕的银河系和仙女座的矮卫星的宇宙学模拟的基础上。我们选择并分析了与银河系大小的暗晕相关联的模拟暗晕，发现它们的表面密度值$Σ_{V_{\rm max}}$与观测到的矮球状卫星的表面密度值即使没有采用任何拟合程序也是非常一致的。这意味着这个表面密度不会受到任何重子反馈的很大影响，因此具有普适性。此外，所有矮卫星的小尺度下的晕都应该服从关系$Σ_{V_{\rm max}}\propto V_{\rm max}$，而不管它们的轨道演化、主晕性质和观测到的红移有何不同。因此，我们发现暗晕在矮星系质量尺度上的普适标度关系确实存在，这为我们理解暗晕的基本性质提供了重要线索。我们还调查了轨道和动力学演变的subhalos了解这种普遍的暗晕关系的起源，并发现，大多数subhalos的演变一般沿$r_{\rm max}\propto V_{\rm max}$序列，即使这些subhalos经历了不同的历史的质量组装和潮汐剥离。因此，这个序列应该是理解$Σ_{V_{\rm max}}$普适性本质的关键特征。
2017-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Where does non-Universality in Assembly Bias come from?
本文利用 Separate Universe 框架研究暗物质晕中 $b_ϕ$ 与晕偏差关系的非普适性来源，揭示质量选取晕的普适性可自然解释，而聚集度选取晕的非普适性源于环境引力影响，并指出高红移高偏差天体的非普适性实为选择函数人为效应。
2025-08-15 astro-ph.CO
Universal at last? The splashback mass function of dark matter halos
暗物质晕的质量函数是结构形成的最基本的统计量之一。许多理论模型（如Press-Schechter理论）都是基于这样的概念，即当用适当的变量表示时，它可以是普适的，即独立于红移和宇宙学。然而，模拟表现出持久的非普遍性的维里质量和其他常用的球形过密度定义的质量函数。我们系统地研究了广泛的质量定义的质量函数的普遍性，包括最近提出的回溅质量，Msp的第一次。我们确认，在LambdaCDM宇宙学，所有的质量定义表现出不同程度的非普遍性，增加峰值高度和达到20%和500%之间的最高质量，我们可以测试。Mvir、M200 m和Msp表现出类似的非普适性水平。然而，有两种情况下，回溅质量函数明显更普遍。首先，它们在z<2时是10%的普适性，而球形过密度定义由于暗能量而经历了演变。第二，当额外考虑具有极端功率谱的自相似宇宙学时，回溅质量函数是非常普遍的（在40%和60%之间），而它们的球形过密度对应物达到180%和450%之间的非普遍性。这些结果有力地支持了这样一种观点，即回溅半径是晕边界的物理定义。我们提出了一个简单的，通用的拟合公式的回溅质量函数，准确地再现我们的模拟数据。
2020-11-23 astro-ph.CO
Universal Fitting Formulae for the Peak Concentration of Dark Matter Halos
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；CSST Science Center for the Guangdong-Hongkong-Macau Greater Bay Area（中国空间站科学中心粤港澳大湾区分中心）
利用N体模拟套件，基于修正的峰值高度参数，推导出暗物质晕浓度与峰值高度之间的普适关系，该关系不依赖于红移、宇宙学参数等，并趋于渐近值2.54。
2026-08-13 astro-ph.CO
Some like it triaxial: the universality of dark matter halo shapes and their evolution along the cosmic time
我们提出了一个详细的分析暗物质晕的形状，研究如何分布的椭圆率，长轴比演变的时间和质量的函数。考虑到这一目的，我们分析了三个宇宙学模拟的结果，运行一个椭球晕发现者来测量三轴晕的形状。模拟有不同的尺度，质量限制和宇宙学参数，这使我们能够确保良好的分辨率和统计在一个广泛的质量范围内，并调查晕属性对宇宙学模型的依赖性。我们确认的倾向，晕在任何时候都是扁长的，即使他们变得更三轴向更高的红移。关于对质量的依赖性，质量越大的晕在所有红移下的球形度也越小，因为它们是最近形成的系统，所以在坍缩的那一刻仍然保留着它们原始形状的记忆。然后，我们提出了一个重新缩放的形状质量的关系，使用变量$ν= δ_{c}/σ$来代表的质量，吸收依赖于宇宙学和时间，允许找到晕质量和形状参数（椭圆率，长轴比），在任何红移举行之间的普遍关系。这可能是非常有用的，以确定先验分布的晕形状的观测研究。
2014-07-10 astro-ph.CO
Universal Basic Mass Density inside Dark Matter Halos
本文在爱因斯坦方程框架下提出暗物质晕的普适基本质量密度和度规，通过令重子质量为零聚焦暗晕，解释了平坦旋转曲线、常数面密度、NFW轮廓标度关系及core-cusp问题。
2024-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Imprints of dark energy on cosmic structure formation: II) Non-Universality of the halo mass function
在暗能量宇宙学的背景下研究了晕质量函数的普适性。这种广泛使用的近似假设质量函数可以表示为物质密度Ω_m和均方根线性密度涨落σ的函数，而不依赖于暗能量或红移的性质。为了验证这一假设，我们对不同的宇宙学模型进行了一系列15个高分辨率的N体模拟。这些包括三个LCDM宇宙学最佳拟合WMAP-1，3和5年的数据，和三个玩具模型的特点是一个Ratra-Peebles quintessence潜力与不同的斜率和数量的暗能量密度。这些玩具模型在背景和线性水平上具有非常不同的进化历史，但具有相同的sigma 8值。对于这些模型中的每一个，我们测量的质量函数从目录中的晕识别的模拟使用的朋友圈（FoF）算法。我们发现红移依赖的偏差从一个普遍的行为，远高于数值的不确定性和非随机的起源，这与线性增长因子的研究宇宙学。以球形坍缩为指导，我们证明了这种偏差是由非线性坍缩和维里化过程的宇宙学依赖性引起的。对于实际应用，我们提供了一个拟合公式的质量函数精确到5倍，在所有范围内的宇宙学研究。我们还推导出了FoF连接参数和维里超密度之间的经验关系，它可以解释大多数偏离精确普遍行为的原因。总的来说，这些结果表明，晕质量函数包含独特的宇宙学信息，因为它携带了过去宇宙演化的化石记录。
2011-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Non-universality of halo profiles and implications for dark matter experiments
我们探索宇宙学晕晕内的质量分布的暗物质晕散射利用一个良好的解决统计样本的集群从宇宙学千年模拟。我们发现，在任何半径，球平均暗物质密度的晕（对应于“光滑成分”）和它的对数斜率是很好地描述了高斯概率分布。在小半径（尺度半径内），密度分布完全由晕浓度的高斯分布决定。暗物质晕质量径向分布的差异对于解释直接和间接的暗物质探测工作是很重要的。在质量分布的散射赋予约25%的宇宙学不确定性的暗物质密度在太阳附近和一个因素的~3的不确定性在预期的银河系暗物质湮灭流量。如果所有晕质量的浓度分布都符合高斯分布，那么晕到晕分布散射的聚集效应会导致暗物质湮灭背景中的小的（几个百分比）增强，而在对数正态浓度分布的假设下则会导致10%的增强。团簇轮廓散射的高斯性质意味着“堆叠”晕圈以改善信噪比的技术不应受到偏差的影响。
2013-03-21 astro-ph.CO
The accretion of dark matter subhaloes within the cosmic web: primordial anisotropic distribution and its universality
星系的分布在不同的尺度上表现出各向异性，通常被称为星系排列。要了解小尺度上星系排列的起源，必须研究星系在早期宇宙中是如何吸积的，并量化它们在吸积时的原始各向异性。在本文中，我们使用N体模拟研究吸积的暗物质subhaloes，集中在他们的主机晕的形状和方向的质量分布在大规模上，定义使用海森矩阵的密度场。海森矩阵的大/小（e1/e3）特征值定义了大尺度上暗物质的快/慢坍缩方向。我们发现：1）晕长轴与e3（慢塌缩）方向一致，质量晕的e3方向较强; 2）次晕主要沿主晕长轴增生，且随主晕质量增大，e3方向一致性增强。最重要的是，这种排列是普遍的; 3）相对于e3方向的subhaloes的吸积不是普遍的。在大质量的晕中，次晕是沿着e3方向吸积的（甚至比与晕主轴的排列更强），但在小质量的晕中，次晕是垂直于e3方向吸积的。在高红移时，凌日质量较低。最后一个结果很好地解释了令人困惑的相关性（在最近的观测和模拟中），即大质量星系/晕的自旋垂直于暗条，而低质量星系/晕的自旋与暗条稍微对齐，假设暗条的轨道角动量转换为晕自旋。
2015-09-22 astro-ph.CO
The overdensity and masses of the friends-of-friends halos and universality of the halo mass function
朋友的朋友算法（Friends-of-Friends Algorithm，以下简称FOF）是一种渗透算法，通常用于从N体模拟中识别暗物质晕。我们使用从渗流理论的结果表明，FOF晕的边界不对应于一个单一的密度阈值，但密度范围接近一个临界值，取决于连接长度参数，b。我们表明，对于常用的选择b = 0.2，这个临界密度等于81.62倍的平均物质密度。因此，通过FOF算法识别的晕圈包含平均过密度，该平均过密度取决于它们的密度分布（浓度），并且因此与平均过密度为~180的普遍看法相反地随着晕圈质量而变化。我们推导出了作为连接长度参数b和晕浓度的函数的过密度的解析表达式。在宇宙学模拟中确定的模拟和实际FOF晕进行的测试结果与我们的分析预测显示出很好的一致性。我们还发现，FOF算法选择的晕的质量关键取决于质量分辨率。我们发现一个渗流理论的动机公式，能够准确地纠正的依赖于粒子数的模拟实现的球形和三轴Navarro-Frenk-White晕。然而，我们发现，这种校正打破了应用到真正的宇宙学FOF晕由于存在的子结构。鉴于子结构的丰度取决于红移和宇宙学，我们预计，由于子结构对FOF质量和晕质量函数的分辨率影响也将取决于红移和宇宙学，并且通常难以校正。最后，我们讨论了我们的结果的普遍性的质量函数的影响。
2011-02-28 astro-ph.CO
A universal model for halo concentrations
本文对$Λ$ CDM和自相似宇宙学中的暗物质晕浓度进行了数值研究。我们表明，浓度之间的关系，$c$，和峰高，$ν$，表现出最小的偏差，从普遍性，如果晕质量定义相对于临界密度的宇宙。这些偏差可以解释的残余依赖的物质功率谱，$n$，影响的归一化和形状的$c$ - $ν$关系的局部斜率的浓度。特别是，在浓度值中没有明确定义的下限。相反，最小浓度取决于红移：在固定的$ν$下，$z$越高的晕经历更陡的斜率$n$，因此具有更低的最小浓度。我们表明，在我们的模拟中的浓度可以准确地描述由一个通用的七参数函数只有$ν$和$n$。该模型将我们的$Λ$ CDM结果与$\lesssim 5\%$精确度匹配到$z = 6$，并将无标度$Ω_{\rm m} = 1$模型与$\lesssim 15\%$匹配。该模型还再现了低浓度值的地球质量晕在$z \approx 30$，从而正确地推断出超过$16$数量级的晕质量。我们的模型的预测显着不同，从以前在文献中提出的所有模型在高质量和红移。我们的模型是在最近的集群浓度的透镜测量非常一致。
2015-01-20 astro-ph.CO
The galaxy halo formation in the absence of violent relaxation and a universal density profile of the halo center
虽然N体模拟证明了暗物质晕中心区域的尖状轮廓，但观测结果显示，至少在一些螺旋星系和矮椭球体的中心区域，有一个浅的核心密度轮廓。我们表明，一个中心的配置文件，非常接近所观察到的，不可避免地形成在中心的暗物质晕，如果我们作出一个假设的系统在晕形成过程中的一个温和的能量弛豫。如果我们假设暗物质粒子之间的能量交换在晕坍缩过程中并不太强烈，那么这个轮廓是普适的：它几乎完全不依赖于初始扰动的性质，并且与具有小Einasto指数$n\sim 0.5$的Einasto轮廓非常相似，但不完全相同。我们估计分布的“中心核心”的大小，即，非常中心的区域的范围与相应的温和的轮廓，并表明尖点的形成是不可能的，即使暗物质是冷的。所获得的配置文件是在一个很好的协议与观测数据，至少，某些类型的星系，但显然不同意与N体模拟。
2014-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Universal Analytic Model for Gravitational Lensing by Self-Interacting Dark Matter Halos
该研究提出自相互作用暗物质（SIDM）晕引力透镜的通用解析模型，基于引力热演化普适性校准透镜势，推导偏转角度和表面密度方程，改进深核坍缩区域参数化方法，支持更全面的透镜研究并公开实现代码。
2025-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
An underlying universal pattern in galaxy halo magnetic fields
星系晕中的磁场一般很难观测到。最近，CHANG-ES合作（邻近星系的连续晕-EVLA巡天）详细调查了35个邻近边缘螺旋星系的射电晕，并在其中16个星系中探测到大尺度磁场。我们使用CHANG-ES射电偏振数据为样本中的所有星系创建旋转测量（RM）地图，并将其堆叠，目的是放大星系盘上方和下方晕中的任何潜在通用环形磁场模式。我们发现在堆叠星系轮廓的中心区域存在一个大规模的磁场，这是由于轴向电流普遍从盘平面上方和下方的中心流出。在天体物理喷流中也观察到了类似的破环现象，但在星系晕中从未观察到过。这表明星系晕磁场可能不是由星系中心区域的纯理想磁流体动力学（MHD）过程产生的。其中一个有希望的物理机制是宇宙电池，它运行在中心超大质量黑洞周围最里面的吸积盘中。我们期望我们的发现将激发对天体物理学磁场起源的更广泛的讨论。
2021-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The Non-universal Pseudo Phase-Space Density Profiles of Symphony Host Halos
Fudan University（复旦大学）；Peking University（北京大学）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
研究揭示宿主晕的伪相空间密度剖面并非普遍规律，其偏离幂律与动力学平衡程度相关，且受形成历史影响，一维自相似流体坍缩模型能较好预测其特征。
2026-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Stochastic Theory of the Hierarchical Clustering III. The Non-universality and Non-stationarity of the Halo Mass Function
在层次聚类的随机理论的框架下，我们研究了描述暗物质晕统计的Fokker-Planck方程的时间相关解，并讨论了这些收敛到稳态所需的典型时间尺度，远离初始条件。虽然我们表明，固定的解决方案可以重现国家的最先进的$N-$体模拟的结果在$z\approx 0$到一个很大的准确性，一个需要超越充分考虑宇宙演化的模拟晕质量函数向高红移。具体来说，我们证明了福克-普朗克方程的时间相关的解决方案可以描述，合理的初始条件下，模拟晕质量函数的非普适演化。与标准的理论估计相比，我们的随机理论预测的晕数密度更高的几个因素对$z\gtrsim 10$，这可能是有助于阐明早期和即将到来的数据从JWST的结果。最后，我们指出了我们的方法在设计，解释和模拟目前和未来的$N-$身体实验的相关性。
2022-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal multi-stream radial structures of cold dark matter halos
该研究通过宇宙学N体模拟追踪粒子轨迹，发现冷暗物质晕的多流径向密度剖面具有普适的双幂律结构，且该结构不依赖于晕质量、浓度或吸积率，并指出需考虑角动量分布或并合等复杂性。
2023-06-21 astro-ph.CO
A "Universal" Density Profile for the Outer Stellar Halos of Galaxies
星系外围的星晕包含了星系形成历史的重要信息，因为外围的弛豫时间尺度足够长，可以保存记忆，而中心部分的单个形成事件的信息由于混合、恒星形成和弛豫而长期丢失。为了揭示这些微弱的外晕区域中编码的一些信息，我们研究了从完全流体动力学高分辨率宇宙学模拟中选择的星系的恒星外围，称为Magneticum。我们发现，在一个广泛的质量范围内的星系外恒星晕的密度分布可以很好地描述了Einasto轮廓。对于固定的总质量范围，Einasto拟合的自由参数密切相关。星系合并事件越多，其外恒星晕的弯曲度越小，但是，我们没有发现弯曲度与星系形态相关的迹象。外部恒星晕密度的Einasto形状也可以解释银河系和仙女座外部恒星晕之间观察到的差异。
2016-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Towards a universal model for the density profiles of dark matter haloes
从宇宙学模拟中可以很好地确定，暗物质晕并不是精确的自相似的，除了它们的浓度之外，还需要一个额外的参数来精确地描述它们的球平均质量密度分布。我们提出了，第一次，一个模型，以一贯的预测晕浓度，$c$，和这个额外的“形状”参数，$α$，对于给定的质量和红移的晕为指定的宇宙学。根据最近的研究，我们重铸依赖于质量，红移和宇宙学的依赖于“峰高”。我们表明，当采用峰高的标准定义时，即采用所谓的球形顶帽（STH）窗口函数时，浓度-峰高关系对宇宙学有很强的残差依赖性（即，它不是由峰高唯一确定的），而当采用STH窗函数时，$α$ -峰高关系近似是通用的。考虑到窗口函数选择的自由度，我们探索了一个简单的修改STH函数，限制其形式，使其产生的浓度和$α$作为一个函数的峰高使用一个大的宇宙学模拟的通用关系。它被发现，两个密度分布参数的普遍关系确实可以推导出，这些参数设置的线性功率谱，$P(k)$，过滤在不同的尺度上。我们表明，这项工作的结果概括到任何（合理）的$P(k)$和背景膨胀的历史，$H(z)$的组合，从而在广泛的宇宙学的暗物质晕的密度分布的准确预测。
2021-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal structure of dark matter haloes over a mass range of 20 orders of magnitude
宇宙学模型中，暗物质由冷的基本粒子组成，预测暗晕人口应该扩展到质量比星系形成的质量低许多数量级。在这里，我们报告了一个宇宙学模拟的形成今天的晕在整个范围内观察到的晕质量（20个数量级）时，暗物质被假定为在弱相互作用的质量约100千兆电子伏特的大质量粒子的形式。该模拟具有30个数量级的质量的完整动态范围，并解决了数百个地球质量晕的内部结构，其细节与数百个丰富的星系团一样。我们发现，晕密度分布是普遍的，在整个质量范围内，以及简单的两个参数拟合公式描述。晕的质量和浓度在某种程度上是紧密相关的，这取决于宇宙学和暗物质的性质。对于一个固定的质量，浓度是独立的本地环境的晕小于那些典型的星系。质量在10^3到10^11太阳质量范围内的晕对暗物质湮灭产生的光度的贡献大致相等（每对数间隔），我们发现它比以前所有的估计都要小1000倍。
2020-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.comp-ph
Universality of Halo Shape and its Morphological Evolution across Cosmic Time
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research（国家科学教育研究所物理科学学院）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；IISER Mohali（Mohali印度科学与教育研究院）
研究暗物质晕在不同宇宙模型中的形状演化，发现其在固定质量下随红移减小而更趋球形，且形态分布具有自相似性。
2026-04-02 astro-ph.CO
On the universality of density profiles
我们使用Del Popolo（2009）描述的二次下落模型，考虑了动力学摩擦、有序和随机角动量、重子绝热收缩和暗物质重子相互作用的影响，研究了有和没有重子（重子+DM和纯DM）的弛豫LCDM暗物质（DM）晕的内斜率如何依赖于红移和晕质量。我们应用引用的方法对星系尺度和星系团尺度的结构。我们发现，含有重子的暗物质晕的内对数密度斜率与晕质量和红移有显著的依赖关系，斜率范围从矮星系的0到M = 10^13M_solar的0.4和M = 10^15M_solar星系团的0.94。结构斜率随着红移的增加而增加，这种趋势减少了从星系到星系团的变化。在仅由暗物质构成的密度分布的情况下，斜率对质量和红移的依赖性非常小。在最后一种情况下，我们使用了Merrit等人（2006）的分析，他们将N体密度分布与各种参数模型进行了比较，发现分布形状随晕质量的系统变化。最后的分析表明，我们的模型获得的星系大小的晕有不同的形状参数，即不同的质量分布，比集群大小的晕，获得相同的模型。本文的结果反对由暗物质和重子构成的密度剖面的普遍性，并证实了暗物质晕的剖面形状随晕质量的系统变化的说法。
2010-12-20 astro-ph.CO
Universal IMF vs dark halo response in early-type galaxies: breaking the degeneracy with the fundamental plane
利用SDSS/DR 7中\sim 15万个早型星系的孔径恒星速度色散（σ ap）、恒星质量（M sps）和星系大小（Re）之间的关系，对恒星初始质量函数（IMF）和暗晕对星系形成的响应进行了约束。我们建立了基于LCDM的质量模型，通过构造再现了星系大小、光密度和恒星质量之间的关系，并使用球面Jeans方程来预测σ_ap。给出我们的模型假设（包括恒星星族合成模型中的假设），我们发现用{ \it both}一个普遍的IMF和一个普遍的暗晕响应来再现中值σ_ap与M_sps的关系是不可能的。显着偏离一个普遍的IMF和/或暗晕响应是必需的，但这两个解决方案之间有一个简并。我们发现，利用速度-质量（Δlog σ_ap）和尺寸-质量（Δlog Re）关系的残差之间的相关强度，可以打破这种简并性。这种相关性的斜率d_vr \equiv Δlog σ_ap/Δlog R_e随星系质量的变化而系统地变化，在M_sps \sim 10^{10}M_sun时d_vr \simeq-0.45，到M_sps \sim 10^{11.6} M_sun时d_vr \simeq -0.15。维里基平面（FP）的dvr =-1/2，因此我们发现观察到的FP的倾斜是与质量有关的。再现这种倾斜需要{ \it两者}非通用IMF和非通用晕轮反应。我们的最佳模型在低质量（Msps < 10^{11.2}M_sun）下具有质量…
2013-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Universality of the halo mass function in screened gravity theories
我们研究了晕质量函数作为$f(R)$、DGP和DGP引力探针的有效性。我们开发了一个扩展集的方法来概括一系列流行的HMF拟合函数从GR筛选MG，考虑HMF依赖于临界密度参数$δ_{c}$。特别是，我们提出了各种新的方法来解释变色龙筛选的环境依赖性，并通过$N$体数据将其准确性与现有方法进行比较。最后，使用嵌套抽样例程MultiNest，我们检查MG $N$体结果的两种可能的解释：它们是否可以被解释为$Λ$ CDM HMF和MG HMF是否显示任何普遍性。我们发现，MG的影响可以被解释为在$Λ$ CDM HMF-即可以被误认为GR-的最佳拟合参数的变化的拟合函数。或者，也可以颠倒这种关系来判断HMF的普适性--不是根据它对GR中的$z$、$H_{0}$、$Ω_{m}$、$Ω_Λ$的所谓不变性，而是根据它对引力基础理论的独立性。虽然我们没有发现完全通用的HMF，但参数值确实根据筛选机制的类型而聚类。结果表明，一个单一的，最适合的HMF可能会被用于每种类型的筛选，独立于MG模型中的参数。这表明，额外的复杂性的引力坍缩在屏蔽MG理论不能总是占使用GR中开发的技术。然而，变化是足够小的，它是不必要的开发新的拟合函数和校准他们在个案的基础上。
2018-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Deep learning insights into non-universality in the halo mass function
本文提出一个深度学习模型，将线性物质功率谱压缩为三个独立因子，以亚百分比精度复现 AEMULUS 模拟器的暗晕质量函数，并利用互信息揭示不同质量尺度上非普适性的宇宙学参数来源，为优化模拟器训练集设计提供依据。
2024-07-09 astro-ph.CO
Universal Merger Histories of Dark-Matter Haloes
我们研究合并历史的暗物质晕在一套N体模拟，跨越不同的宇宙学模型。模拟的情况包括最新的WMAP 5宇宙学和其他测试的情况下，基于Einstein-deSitter宇宙学与不同的功率谱。我们提供了一个强大的拟合函数的条件质量函数（CMF）的祖晕的一个给定的晕。这种拟合对于不同的宇宙学模型和不同的晕质量和红移都是有效的，并且比早期的估计有了显著的改进。基于这种拟合，我们发展了一种简单而精确的技术，用于将给定模拟晕的合并历史转换为不同质量、红移和宇宙学的晕。其他统计数据，如主要祖先的历史和合并率也被准确地转换。该方法可作为研究星系形成的有用工具。它对小时间步长下拟合的低精度不太敏感，因此可以取代更复杂的蒙特卡罗实现任务。作为一种替代方法，我们证实了Neistein和Dekel的早期发现，即主祖细胞遵循对数正态分布。合并树的这种性质使我们能够更好地捕捉它们的行为作为时间和后代质量的函数，但需要更广泛的模拟套件来评估对数正态参数对宇宙模型的依赖性。
2009-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Dark halo response and the stellar initial mass function in early-type and late-type galaxies
本文研究了早型星系（ETG）和晚型星系（LTG）中恒星质量与光学圆速度关系--Faber-Jackson（FJ）和Tully-Fisher（TF）关系的起源。我们结合暗晕质量的测量（从卫星运动学和弱透镜），和星系中重子的分布（从星系标度关系的新汇编），从宇宙学模拟暗晕结构的约束。主要的未知数是晕对星系形成的响应和恒星初始质量函数（IMF）。TF和FJ关系的斜率自然地再现了大范围的晕圈响应和IMF。然而，具有通用IMF和通用晕轮响应的模型不能同时再现TF和FJ关系的零点。对于具有通用Chabrier IMF的模型，LTG需要晕扩张，而ETG需要晕收缩。Salpeter IMF允许用于高质量（sigma > 180 km/s）ETG，但对于中等质量不一致，除非V_circ（R_e）/sigma_e > 1.6。如果国际货币基金组织是普遍的，接近Chabrier，我们推测，一个重大的合并的存在可能是负责收缩的ETGs，而clueroscopic增生流和/或反馈导致扩张的LTG。另一方面，最近提出的IMF的变化不利于晕收缩在这两种类型的星系。最后，我们表明，我们的模型自然地再现平坦的和无特征的圆形速度轮廓内的光学区域的星系没有微调。
2011-05-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass function of haloes: scale invariant models
Press-Schechter理论给出了暗物质晕质量函数的一个简单的近似函数形式。Sheth和Tormen（ST）改进了该质量函数，以改进N体模拟结果的分析拟合。这些形式的晕质量函数是通用的（独立于宇宙学和功率谱）时，在适当的变量缩放。使用LCDM N体模拟的大型套件，过去几年的研究表明，这种普遍性只是近似的。我们探讨是否有些偏离普适性可以归因于功率谱计算质量函数在N体模拟的各种无标度模型在爱因斯坦-德西特宇宙学。这种宇宙学的选择并没有在问题中引入任何尺度。这些模型具有自相似的优点，因此在运行这些模拟时可以进行严格的检查。这组数值实验的目的是隔离任何功率谱依赖偏离普遍性的质量函数。我们明确地表明，最佳拟合ST参数有一个明确的依赖于功率谱。我们的研究结果还表明，一个改进的分析理论，更多的参数是必要的，以提供更好的拟合质量函数。
2010-01-21 astro-ph.CO
Are small-scale sub-structures a universal property of galaxy halos? The case of the giant elliptical NGC~5128
我们提出了一个远程晕场的空间和化学的子结构分析在附近的巨型椭圆星系半人马座A（NGC~5128），位于约38千秒差距的星系中心。这些观测是用哈勃太空望远镜上的高级巡天相机拍摄的，并向下到达水平分支。在这个相对较小的3.8千秒差距的3.8千秒差距的领域，校正泊松噪声后，我们没有发现任何统计上的强有力的证据，在恒星的空间分布的尺度大于100秒差距的小规模的子结构的存在。然而，我们确实检测到存在显着的小的空间尺度的不均匀性在恒星的中位数金属在调查领域。我们认为，这些本地化的化学亚结构可能与不完全混合的碎片从低质量系统的破坏。NGC 5128加入了晚型螺旋星系的行列，银河系的恒星晕似乎是由小尺度的空间子结构所主导，而NGC~891则在内部的面外区域检测到了局部的金属丰度变化。这表明小尺度子结构的存在可能是大星系恒星晕的一种普遍性质。
2011-01-12 astro-ph.CO
The accretion history of dark matter halos I: The physical origin of the universal function
了解暗物质晕的普遍吸积历史是确定其结构起源的第一步。我们使用扩展的Press-Schechter形式主义，从初始密度扰动的增长率导出晕质量吸积历史。我们表明，晕质量的历史是很好地描述了指数函数的红移在高红移制度。然而，在低红移区域，质量历史遵循幂律，因为在暗能量主导的时代，由于宇宙的加速膨胀，密度扰动的增长停止了。我们提供了一个解析模型，遵循表达式$M(z) = M_{0}(1+z)^{af(M_{0})}e^{-f(M_{0})z}$，其中$M_{0} = M(z=0)$，$a$依赖于宇宙学和$f(M_{0})$只依赖于线性物质的功率谱。解析模型不依赖于数值模拟的校准，适用于任何宇宙学。我们比较了我们的模型与文献中的质量吸积历史的最新经验模型，发现非常好的协议。我们在线提供模型的数值例程。
2015-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universality of the halo mass function in modified gravity cosmologies
我们使用一套大型的$N$ -体模拟--ELEPHANT套件研究了改进重力模型中的晕质量函数。我们考虑两个流行的超越广义相对论的场景：胡-萨维奇变色龙$f(R)$模型和Dvali-Gabadadze-Porrati膜世界（nDGP）的正常分支。我们发现，在MG，分析配方的基础上的新闻-Schechter框架提供了一个非常不准确的描述HMF。然而，我们发现，一旦HMF表示的无量纲的多重性函数，它近似地假设一个红移无关的所有模型的普适字符。利用这一属性，我们提出了通用的适合MG HMF的分数偏离$\mathrm{Λ\text{CDM}}$的情况下。我们发现两个封闭的公式，一个为$f(R)$，另一个为NDGP，提供了一个可靠的描述HMF的模拟所涵盖的质量范围。相对于$N$ -主体数据，这些数据精确到百分之几。我们测试外推潜力，我们适合对不同的宇宙学背景和质量分辨率的单独模拟，并找到非常好的精度，在$\sim 10\%$。我们的分析中一个特别有趣的发现是HMF偏差的高斯样形状，似乎在整个$f(R)$家族中普遍出现，在每个$f(R)$变体的质量方差尺度特征处达到峰值。我们将这种行为归因于环境依赖的变色龙筛选模型的特定物理学。
2022-03-18 astro-ph.CO
The Substructure Hierarchy in Dark Matter Haloes
我们提出了一种新的算法，用于识别模拟暗物质晕内的子结构。该方法是Tormen等人（2004年）和Giocoli等人（2008年a）提出的方法的扩展，该方法将次晕确定为一组自结合粒子，这些粒子在被主晕的主要祖先吸积之前属于同一个祖先晕（以下称为卫星）。然而，这一定义并不占的事实，这些卫星晕本身也可能有子结构，从而产生子subhaloes等，我们的新算法确定在这个层次的所有级别的子结构，我们用它来确定所有子结构的质量函数（计数子haloes，子subhaloes等）。平均而言，最近形成的晕往往有一个较大的质量分数的子结构和集中度低于平均相同质量的晕。我们提供定量拟合这些相关性。尽管我们的算法与Gao et al.（2004）的算法有很大的不同，但我们也发现红移z = 0处单位质量的次晕质量函数是普适的。这种普遍性延伸到任何红移，只有当一个帐户的事实，即一个给定的质量的主机晕较少集中在较高的红移，和浓度和子结构丰度是反相关的。这种普遍性允许一个简单的参数化的subhalo质量函数集成在所有主机晕群众，在任何给定的时间。我们提供了分析适合这个功能，这应该是有用的晕模型分析，相当于星系晕子结构时，解释集群在大型巡天。最后，我们讨论了系统的subhalo质量函数的差异，所产生的（主机）晕质量的不同定义。
2010-01-07 astro-ph.CO
Universality of dark matter haloes shape over six decades in mass: Insights from the Millennium XXL and SBARBINE simulations
在过去的30年里，许多观测和理论证据表明，星系团不是球形物体，它们的形状更好地描述了三轴几何。随着多波长数据质量的不断提高，对星系团的三轴研究引起了人们越来越大的兴趣，特别是在“精确宇宙学”时代。在这项工作中，我们的目标是利用Millennium XXL模拟的两个红移（z=0和z=1）的晕，在3 × 10^14 Mo/h以上的未探测质量范围内提供第一个统计上有意义的预测。这个宇宙学上的暗物质模拟的大小（4.1 Gpc）允许形成统计上显著数量的大质量星系团规模晕（M>2x10^15 Mo/h时约为500个，M>10^14 Mo/h时约为780000个）。此外，我们的目标是将这项研究扩展到更低的质量，以便在质量上接近6个数量级（从10^10到几乎10^16 Mo/h）的范围内寻找普遍的预测。为此，我们使用SBARBINE模拟，允许从10^10 Mo/h开始模拟质量晕。我们使用一个椭圆的密度过大的方法来选择晕和计算单峰的形状（约50%），而我们放弃了非放松。小到长轴和中间长轴比被发现是很好地描述了简单的功能形式。对于一个给定的质量，我们可以完全描述晕的形状，并给出关于给定宇宙学和红移的轴比分布的预测。此外，这些结果与Jing & Suto（2002）的发现存在一些分歧，后者在社区中广泛使用，尽管它们必须远超出其原始质量范围。这个“配方”在本文和一个专门的网页中向社区提供。
2014-09-30 astro-ph.CO
The universal multiplicity function: counting halos and voids
本研究结合偏移集方法与拉格朗日峰理论，基于有效移动势垒提出新的普适多重度函数解析公式，可精准预测暗物质晕和空洞的统计特性及密度剖面，助力下一代星系巡天的精密宇宙学研究。
2024-10-09 astro-ph.CO
A universal model for the accretion rates and formation times of dark matter halos
University of Maryland（马里兰大学）
基于多种宇宙学模拟，提出一个六参数通用函数精确描述暗物质晕的质量吸积率，并改进形成红移的拟合公式。
2026-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal spectrum and scaling laws for halo mass function, structure, and dark matter mass constraints
Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）
该研究通过级联模型揭示了晕质量函数和结构的通用标度定律，并通过模拟验证了双指数参数与观测数据的一致性。
2025-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.flu-dyn
Expanded haloes, abundance matching and too-big-to-fail in the Local Group
利用观测到的40个本星系群（LG）成员的运动学数据，导出了这些星系的暗物质晕质量。从理论上预期的LG质量函数和两个不同的密度配置文件中选择的光晕被假定，一个标准的通用尖点模型和质量依赖的配置文件，占在修改星系内的暗物质分布的重子的影响。由此产生的恒星和晕质量之间的关系进行比较，从丰度匹配的预期。使用一个普遍的尖形轮廓，LG星系系综适合在相对较低的质量晕，留下“黑暗”的许多大质量的\mhalo $\gtrsim$ 10 $^{10}$ \msun晕：这反映了“太大而不能失败”的问题，并导致\mstar - \mhalo \关系，不同于丰度匹配预测。此外，孤立LG星系的恒星形成效率增加时，采用尖点模型的晕质量的减少。相比之下，使用质量依赖密度剖面，具有\mstar $\gtrsim$ 10 $^{6}$ \msun的矮星系被分配到更大质量的晕，其中心核心分布有暗物质：缓解了“太大而不能倒”的问题，得到的\mstar - \mhalo \关系遵循丰度匹配预测直到当前勘测的完整性极限，孤立成员的恒星形成效率随着晕质量的减小而减小，与理论预期一致。最后，LG星系的尖点/核心空间，提供了一个框架，以了解其密度分布的非普遍性。
2015-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of a universal core-halo transition in dwarf galaxies as predicted by Bose-Einstein dark matter
本研究探测到矮星系中普适的核-晕转变，符合玻色-爱因斯坦暗物质（ψDM）预言；孤立矮星系1.0 kpc处有密度转变暗示极轻玻色子，经典矮星系的大转变源于银河系潮汐剥离，支持ψDM模型。
2024-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasinormal-mode redshifts of black holes in galactic halos with radial pressures
RIKEN iTHEMS（理化学研究所 iTHEMS）；Physics Department, California State University, Fresno（加州州立大学弗雷斯诺分校物理系）；Helsinki Institute of Physics, University of Helsinki（赫尔辛基大学赫尔辛基物理研究所）
研究星系暗物质晕的径向压力对黑洞准正则模红移的影响，发现除 $w=-1$ 外存在普遍红移关系，对黑洞光谱学有重要意义。
2026-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A general framework to test gravity using galaxy clusters II: A universal model for the halo concentration in $f(R)$ gravity
提出了一个新的拟合公式，用于描述变色龙$f(R)$引力相对于广义相对论（GR）的晕浓度增强。该公式是通过采用一个大的$N$体模拟的胡-Sawicki $f(R)$模型，其中涵盖了广泛的模型和宇宙学参数，分辨率和模拟框大小。浓度对晕质量$M$、红移$z$、$f(R)$和宇宙学参数的复杂依赖关系可以组合成一种简单的形式，它只依赖于重新标度的质量$M/10^{p_2}$，而$p_2\equiv1.5\log_{10}\left[|{\bar{f}_R(z)}|/(1+z)\right]+21.64$和$\bar{f}_R(z)$是$z$的背景标量场，与$f(R)$模型参数无关。我们的拟合公式可以很好地描述$z\leq3$红移的浓度增强，$M/10^{p_2}$的浓度增强近7个数量级，晕质量的浓度增强近50个数量级。这是一系列工作的一部分，其目的是提供一个一般的框架，使用目前和即将到来的星系团调查的重力自洽和公正的测试。的拟合公式，这是第一个定量模型的浓度增强由于变色龙型修改重力，是在这个框架中的一个重要组成部分，并允许不断探索的参数空间。它也可以用来模拟其他统计，如物质功率谱。
2019-05-16 astro-ph.CO
Statistics of Dark Matter Substructure: I. Model and Universal Fitting Functions
我们提出了一个新的，半解析模型描述的暗物质subhaloes的演变。该模型使用合并树，使用帕金森等人（2008年）的方法构建，以描述吸积时的质量和红移，随后使用轨道平均质量损失率的简单模型进行演化。该模型是非常快的，对待subhaloes的所有订单，占分散在轨道属性和晕浓度，并使用一个简单的配方，以转换subhalo质量的最大圆周速度。在数值模拟中，该模型准确地再现了平均晕下质量和速度函数。推断的次晕质量损失率意味着，平均暗物质次晕失去超过80%的质量在其第一径向轨道内的主机晕。我们表明，在subhaloes的总质量分数是密切相关的主机晕的“动态年龄”，定义为自其形成以来已经过去的晕动态时间的数量。利用这个关系，我们提出了适用于任何宿主晕质量、任何红移和任何Λ CDM宇宙学的演化和未演化的次晕质量和速度函数的通用拟合函数。
2014-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Explaining the cuspy dark matter halo by Landau-Ginzburg theory
23年前，宇宙学N体模拟揭示了准普遍的NFW暗物质晕，其物理起源仍然不清楚。本文试图用平衡态统计力学中的朗道-金兹伯格（LG）理论来解决这个问题。我们用密度代替LG理论中的序参量，把暗物质晕看作是背景平衡态的涨落。对于暗物质晕，背景可以是暗物质晕的主晕，对于星系团晕，背景可以是均匀各向同性的宇宙。假设亥姆霍兹自由能的涨落主要取决于密度及其梯度，这与团簇尺度附近的功率谱行为是一致的，在没有其他要求的情况下，我们可以很容易地获得平衡暗雾晕的普适$r^{-1}$尖点。这一结果表明，对自引力系统的研究还有待于进一步的统计力学研究。
2020-02-21 astro-ph.CO astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
Accretion History of Subhalo Population now and then
在结构形成的标准模型中，星系存在于维里化的暗物质晕中，这些晕远远超出了中心系统的观测半径。暗物质晕的形成过程是分层次的，小的系统在高红移时坍缩，然后合并在一起形成更大的系统。在这项工作中，我们研究的质量组装历史的主机晕在不同的观测红移和质量函数的吸积卫星（晕合并直接在主晕祖）。我们表明，卫星质量函数是通用的，无论是独立的主机晕质量和观测红移。卫星质量函数也变成了普遍的一次只有卫星之前或之后的主机晕形成红移（在该时间的主要晕祖组装其最终质量的一半）被认为是。我们发现，这些分布的归一化直接相关的主要晕祖质量分布之前和之后的形成，而他们的斜率和指数高质量截止保持不变。
2009-11-16 astro-ph.CO
Towards a self-consistent halo model for the nonlinear large-scale structure
晕模型是一个理论上和经验上都很好的框架，用于预测宇宙中非线性物质分布的统计。然而，目前的化身晕模型遭受两个主要的缺陷：$(i)$他们不强制执行的应力能量守恒的问题; $(ii)$他们不能保证恢复精确的微扰理论的结果在大尺度上。在这里，我们提供了一个配方的晕轮模型（“EHM”），补救这两个缺点在一个一致的方式，同时试图保持该方法的预测性。在这里提出的公式中，质量和动量守恒在大尺度上得到保证，并且微扰理论和有效场论的结果原则上可以与大尺度上的任何所需阶数相匹配。我们发现，在晕模型功率谱的一个关键成分是晕随机协方差，这已被研究到一个小得多的程度比其他成分，如质量函数，偏差，和配置文件的晕。正如这里所写的，这种方法仍然没有真实地描述微扰理论和晕标度之间的过渡状态，这是一个悬而未决的问题。我们还明确表明，一致实施时，晕模型的预测不依赖于任何性质的低质量晕，小于感兴趣的尺度。
2016-02-17 astro-ph.CO
Detection of universality of dark matter profile from Subaru weak lensing measurements of 50 massive clusters
我们开发了一种新的方法来测量集群的透镜畸变配置文件与堆叠的缩放幅度的背景星系椭圆作为缩放的中心半径的函数，根据NFW预测每个集群，基于假设不同的集群在一个样本中遵循的通用NFW配置文件。首先，我们证明了这种方法的可行性，使用分析NFW模型和模拟晕在高分辨率$N$体模拟。然后，我们应用，作为一个概念的证明，这种方法的斯巴鲁弱透镜数据和XMM/钱德拉X射线观测的样本中的50个大规模的集群的红移范围$0.15\le z\le 0.3$，他们的晕质量范围超过一个数量级。为了估计每个星系团的NFW参数，我们使用晕质量代理关系的X射线观测值，无论是基于流体静力学平衡或气体质量，然后推断模型$c(M)$关系的晕浓度。我们评估的NFW缩放分析的性能，通过测量50集群透镜配置文件相对于NFW的预测在一个范围内的半径，$0.14\le R/[h^{-1}{\rm Mpc}]\le 2.8$的散射。我们发现了一个4 - 6 $σ$水平的证据，在50个集群的通用NFW配置文件，为两个X射线晕质量代理关系，虽然气体质量似乎是一个更好的代理底层的真实质量。通过比较的测量与模拟集群透镜考虑到斯巴鲁数据中的固有星系形状的统计误差，我们认为，额外的晕质量误差或固有散射的$σ_{\ln M_{500c}}\sim 0.2$ - $0.3$可以调和测量和模拟之间的差异。
2015-09-29 astro-ph.CO
A Universal Profile for Stacked Filaments from Cold Dark Matter Simulations
我们研究了堆叠的细丝连接群质量晕对，使用暗物质只有N体模拟。我们计算了这些堆叠的暗丝在不同红移下的暗物质过密度分布，作为垂直于暗丝轴的距离的函数。一个四参数的通用函数形式，包括三个共动尺度半径和一个振幅参数（核心密度），提供了一个很好的拟合半径为20 cMpc/h的堆叠丝在一个范围内的红移，长度和质量。标度半径近似与红移无关，但随同动暗条长度呈幂律增加。最后，我们比较直接从模拟测量的灯丝质量的标度从晕-晕-物质三点关联函数作为红移的函数和晕对的质量的预测标度。我们发现，这两个测量的缩放是相似的，但比预测，分别为10%和30%，略浅。这些结果提供了一个模板来解释目前和即将到来的观测结果的基础上叠加，例如，弱透镜，热和动力学Sunyaev-Zel'dovich，或X射线观测。
2022-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the universality of the halo mass function beyond $Λ$CDM cosmology
本研究利用高分辨率$N$-body模拟，在$w$CDM及修改原初物理的模型下验证了friends-of-friends halo在peak height表示下的丰度普适性，发现在特定参数范围内偏离基准轨迹不超过5%。
2025-07-01 astro-ph.CO
Verifying the consistency relation for the scale-dependent bias from local primordial non-Gaussianity
我们测量的大规模的偏差的暗物质晕在模拟与非高斯初始条件的本地类型，并比较这种偏差的质量函数的波动的原始振幅的变化的响应。这两个被发现是一致的，预期从物理参数，使用不同的球面过密（SO）和朋友圈（FoF）的方法的三个光晕取景器算法。另一方面，我们发现，普遍使用的预测的质量函数，尺度依赖的偏差是成比例的一阶高斯拉格朗日偏差，不产生一个很好的协议与测量。对于所有的晕发现者，高质量晕显示出相对于通用质量函数预测的10-15%的非高斯偏差。对于SO晕，这种偏差在低质量时改变了符号，其中非高斯偏差变得大于普遍预测。
2017-05-15 astro-ph.CO
A universal equation to predict $Ω_{\rm m}$ from halo and galaxy catalogues
我们发现的解析方程，可以推断的$Ω_{\rm m}$的值从晕和星系目录的位置和速度模量。该方程是通过将定制的图神经网络（GNN）架构与符号回归相结合来推导的。我们首先训练GNN暗物质晕从Gadget N体模拟执行场级似然自由推理，并表明，我们的模型可以推断$Ω_{\rm m}$与$\sim6\%$的准确性从晕目录的数千个N体模拟运行六个不同的代码：Abacus，CUBEP $^3$ M，Gadget，恩佐，PKDGrav 3，和拉美西斯。通过将符号回归应用于包括GNN的不同部分，我们推导出可以从使用所有上述代码运行的模拟的光环目录预测$Ω_{\rm m}$的方程，其精度与GNN的相似。我们表明，通过调整一个单一的自由参数，我们的方程也可以推断出$Ω_{\rm m}$的价值，从星系目录的数以千计的国家的最先进的流体动力学模拟的CAMELS项目，每个不同的天体物理模型，运行五个不同的代码，采用不同的次网格物理：IllustrisTNG，SIMBA，阿斯特丽德，Magneticum，SWIFT-EAGLE。此外，方程也表现良好时，从模拟涵盖了参数空间中的一个巨大的区域，在5个宇宙学和23个天体物理参数的样本变化的星系目录进行测试。我们推测，方程可能反映了存在的一个基本的物理关系之间的相空间分布的通用示踪剂和$Ω_{\rm m}$，一个是不受星系形成物理小到$10~h^{-1}{\rm k…
2023-02-28 astro-ph.CO
Universal subhalo accretion in cold and warm dark matter cosmologies
通过观测暗晕的角入射模式，可以研究大尺度结构对主晕的影响。特别是，由于温暖和寒冷的暗物质宇宙学预测不同的丰度和内部性质的晕在质量函数的低质量端，这是有趣的，以检查是否有差异，这些低质量的晕是如何吸积。吸积事件被定义为晕成为子结构的时刻，即当它穿过其宿主的维里半径时。我们量化的剪切张量的宇宙网络在每个点和检查，相对于其本征向量，这样的吸积事件发生在冷（$Λ$ CDM）和温暖（1千电子伏无菌中微子WDM）暗物质宇宙模型。我们发现，CDM和WDM的subhalos优先吸积沿主轴的剪切张量对应的最弱的崩溃方向。光束强度受宿主和次晕质量以及吸积事件发生时的红移调制。尽管在高红移处，最大质量的主晕和次晕最强，但我们发现优先下降总是与最弱坍缩的轴对齐，因此我们说它具有普适性。我们比较了在WDM宇宙学中的光束强度与在$Λ$ CDM场景中发现的光束强度。虽然主要的发现保持不变，但在所有红移中，WDM模型中最大质量宿主晕的吸积似乎比$Λ$ CDM宇宙学中的吸积更多。
2017-09-04 astro-ph.CO
A self-consistent quasilinear theory for collisionless relaxation to universal quasi-steady state attractors in cold dark matter halos
本文提出自洽准线性理论，在作用-角空间中推导准线性扩散方程，证明冷暗物质晕的 NFW 尖点、Einstein 核及 r^-1.5 尖点等普适密度轮廓均为碰撞弛豫的准稳态吸引子解。
2025-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
Coming of Age in the Dark Sector: How Dark Matter Haloes grow their Gravitational Potential Wells
我们提出了一个详细的研究如何暗物质晕组装其质量和增长其（中央）的潜力。我们通过他们的质量吸积历史（MAH）和潜在的井生长的历史（PWGH），我们提取的Bolshoi模拟和半解析合并树补充的方法来计算最大圆周速度，Vmax，祖晕这些特征。这两种方法的结果是非常一致的，无论是在平均值和分散。我们发现，MAH和PWGH是紧密相关的，和中心电位的增长之前的组装质量，最大的圆周速度已经是一半的时间，晕吸积只有2%的最终质量的今天的值。最后，我们证明，MAH有一个通用的形式，我们用它来开发一个新的和改进的通用模型，可用于计算平均或中位数的MAH和PWGH的任何质量的晕在任何LCDM宇宙学，而不必运行数值模拟或一组晕合并树。
2014-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
