The central densities of Milky Way-mass galaxies in cold and self-interacting dark matter models
我们提出了一套重子宇宙放大模拟的自相互作用暗物质(SIDM)晕内的“反馈在现实环境”(FIRE)项目。这三个模拟的晕有$\sim 10^{12}\, \text{M}_\odot$在$z=0$维里质量,我们研究速度无关的自相互作用截面1和10 ${\rm cm^2 \, g^{-1}}$。我们研究了冷暗物质(CDM)和SIDM模型中的恒星形成率和母晕的暗物质密度剖面的形状。在SIDM晕中形成的星系在$z\leq1$有更高的恒星形成率,与CDM模拟相比,导致更多的大质量星系。虽然CDM和SIDM模拟都显示了不同形状的暗物质密度分布,但与CDM晕相比,SIDM晕可以在几个kpcs内达到更高和更陡峭的中心密度。我们确定了星系的半质量半径内的恒星的积累和中心暗物质密度的增长之间的相关性。在SIDM晕的热化过程中的一个致密的恒星组件的存在下,增强。因此,具有高度集中的重子轮廓的SIDM晕被预测为具有比CDM晕更高的中心暗物质密度。总的来说,SIDM晕比CDM晕更容易受到大量重子分布的影响。
2021-09-08 astro-ph.GA
The Milky Way's Halo and Subhalos in Self-Interacting Dark Matter
我们进行高分辨率的模拟MW类星系的自相互作用的冷暗物质模型的弹性截面超过质量的$1~\rm cm^2/g$(SIDM),并比较模型没有自相互作用(CDM)。我们运行我们的模拟与时间相关的嵌入势,捕捉重子盘和凸起的贡献的影响。嵌入重子势的CDM和SIDM模拟显示出非常相似的主晕轮廓,次晕丰度和径向分布的维里半径。SIDM主晕的中心密度比CDM主晕大,并且没有可辨别的核心,这与没有重子势的情况(核心大小$\sim 7 \, \rm kpc$)形成鲜明对比。在我们的SIDM模拟中,最大质量的subhalos(与$V_{\mathrm{peak}}> 20 \, \rm km/s$),预计将托管经典的卫星星系,具有密度分布,其密度小于半径小于500 pc的CDM类似物,但偏差减小为质量较小的subhalos。在CDM和SIDM模拟中包含重子势的情况下,最大质量的暗晕不会出现“太大而不能倒”的问题。然而,在这两个模拟中,大质量的暗晕中密度最小的暗晕往往具有最小的近心点值,这一趋势在明亮的MW卫星星系中并不明显。
2019-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dynamical History Of The Local Group In $Λ$CDM $\rm{II}$ $-$ Including External Perturbers In 3D
我们试图在标准宇宙学范式$Λ$ CDM的背景下,使用它和它的直接环境的三维动力学模型来拟合观测到的${\,{\sim}\,}30$本星系群(LG)的径向速度(RV)。这扩展并证实了我们以前对LG轴对称研究的基本结果(MNRAS,459,2237)。我们发现,观察到的RV仍然有超过我们的最佳拟合模型预测的趋势。典型的不匹配略高于我们的2D模型,均方根值为${\,{\sim}\,}50$ km/s。我们的主要发现是,包括三维分布的大规模扰动暗物质晕是不太可能有很大的帮助与高速星系的问题。尽管如此,2D和3D的结果在其他几个方面有所不同,例如哪些星系的RV是最有问题的,以及两个模型共同的参数的首选值。如果银河系(MW)和仙女座(M31)曾经比我们的模型移动得快得多,那么几个LG矮星的高RV可能会得到更好的解释。这将使LG矮星通过与一个巨大的快速移动星系的引力弹弓相遇获得非常高的RV。这种情况在一些修正的引力理论中是可能的,特别是那些需要MW和M31之前经历过近距离飞越的理论。然而,在$Λ$ CDM背景下,这种情况是不可行的,因为由此产生的动态摩擦会导致快速合并。
2017-02-02 astro-ph.GA
The Cosmic Rush Hour: Rapid Formation of Bright, Massive, Disky, Star-Forming Galaxies as Signatures of Early-Universe Physics
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出早期暗能量模型,通过加速早期结构形成,解决高红移挑战和哈勃张力,同时保留ΛCDM核心成果。
2025-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Surface photometry of BCGs and intracluster stars in Lambda-CDM
我们将Cooper等人的半解析粒子标记方法应用于Phoenix系列高分辨率N体模拟(M200 = 7.5 ~ 33 x 10^14 Msol),模拟了9个大质量λ CDM星系团中恒星质量的相空间分布。由此得到的最亮星系团(BCGs)的表面亮度(SB)轮廓与观测结果吻合得很好。平均而言,由BCG吸积的星系中形成的恒星占其总质量的90%左右(其余部分是原位形成的)。在以BCG为中心的圆形孔径中,来自不同前身的多个碎片云(每个碎片云约占BCG总质量的10%)的叠加可能导致广泛的外部扩散成分,在质量上类似于“cD碎片”。这些云典型地起源于z < 1的潮汐剥离,并且包含了星系团中其他大质量星系的流和扩展的包层。SB非常低的恒星在整个星团的恒星质量收支中占很大比例:在一个z ~ 0.15的星团的中心1 Mpc ^2区域,我们的基准模型预测,SB低于mu_V = 26.5 mag arcsec ^2的恒星质量中,有80%~ 95%与BCG包层中的吸积星有关。BCG的恒星质量(包括这种扩散成分)占星团总质量的比例约为30%。
2015-07-05 astro-ph.GA
Probing the Nature of Dark Matter Self-Interactions Through Observations of Massive Black Hole Mergers
Vanderbilt University(范德堡大学);Fisk University(菲斯克大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Princeton University(普林斯顿大学);The Observatories of the Carnegie Institution for Science(卡内基科学促进会天文台);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文通过LISA观测大质量黑洞并合,探讨暗物质自相互作用的性质,展示LISA可能区分CDM与SIDM模型的能力,但强调研究样本有限。
2026-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
SIDM on FIRE: Hydrodynamical Self-Interacting Dark Matter simulations of low-mass dwarf galaxies
我们比较了一套四个模拟的矮星系形成在10 $^{10} M_{\odot}$晕的碰撞冷暗物质(CDM)与星系模拟在同一晕具有相同的星系形成模型,但非零截面的暗物质自相互作用。这些宇宙放大模拟是真实环境反馈(FIRE)项目的一部分,并利用FIRE-2模型进行流体力学和星系形成物理学。我们发现在自相互作用暗物质(SIDM)与$σ/m= 1\, cm^2/g$中形成的星系的恒星质量与CDM(跨越$M_{\star} \approx 10^{5.7 - 7.0} M_{\odot}$)中形成的星系的恒星质量非常相似,并且所有的运行都处于类似的恒星质量-尺寸关系。在中央$250-500$ pc的对数暗物质密度斜率($α=d\log ρ/ d\log r$)仍然比$α= -0.8$陡峭的CDM-Hydro模拟与恒星质量$M_{\star} \sim 10^{6.6} M_{\odot}$和核心的最大质量的星系。相比之下,使用$α>-0.4$,每个SIDM水动力学模拟都产生更平坦的剖面。此外,在SIDM运行没有重子预测的中心密度分布是类似的SIDM运行,包括FIRE-2重子物理。因此,在这个质量尺度上,SIDM似乎比CDM更适合包含(可能不确定的)重子物理学,这表明SIDM比CDM更容易使用低质量星系伪造。我们的FIRE模拟预测,星系质量小于$M_{\star} < 3 \times 10^6 …
2017-06-22 astro-ph.GA
Distinct distributions of elliptical and disk galaxies across the Local Supercluster as a $Λ$CDM prediction
利用SIBELIUS DARK约束模拟证明,本地宇宙中椭圆星系和盘星系在超星系平面附近的不同分布是ΛCDM模型和标准星系形成理论的直接预测,而非异常现象。
2023-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Effect of Warm Dark Matter on Early Star Formation Histories of Massive Galaxies: Predictions from the CROC Simulations
几个大质量($M_{*} > 10^8 M_{\odot}$)、高红移($z = 8-10$)星系最近被发现含有年龄为数亿年的恒星,将这些星系中恒星形成的开始推回到了$z\sim15$。如此早形成的恒星的存在可能是对小尺度能量被抑制的宇宙学模型(因此,宇宙结构形成较晚)的检验。我们探索年龄最古老的恒星在计算机上的宇宙再电离(CROC)项目的冷暗物质(CDM)和两个温暖的暗物质(WDM)宇宙学与3和6千电子伏粒子的数值模拟。在CDM和3keVWDM下,大质量星系的平均恒星年龄$\sim 5\;{\rm Myr}$存在显著差异,而CDM和6keVWDM下的大质量星系的平均恒星年龄$\sim 5\;{\rm Myr}$在统计上没有区别。然而,即使是这500万年的差异,也远远小于目前观测高红移星系的恒星星族特性的不确定性。所有宇宙学中所有星系的年龄分布都没有产生实质性的巴耳末破裂,尽管尘埃衰减的不确定性是一个潜在的重要因素。最后,我们评估了我们的模拟预测的收敛性,发现单个星系属性的系统不确定性与宇宙学之间的差异相当,这表明这些差异在数值上可能不稳定。
2021-05-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magellanic satellites in $Λ$CDM cosmological hydrodynamical simulations of the Local Group
我们使用APOSTLE $Λ$ CDM宇宙学流体动力学模拟的本地集团研究最近吸积到银河系(MW)大小的星系晕的大质量卫星。这些系统被选择为与MW中最大的卫星大麦云(LMC)非常相似。模拟使我们能够解决,在宇宙学的背景下,对MW的云的影响,包括麦哲伦卫星的MW卫星人口的贡献,并放置在银河系的潜在的LMC的运动的约束。我们发现,LMC样的卫星是两次更常见的地方集团附近的小学比周围孤立的晕类似的质量,这些卫星来自大转弯半径,并在高度偏心的轨道上,其速度在第一近心点与小学的逃逸速度相媲美。这意味着$V_{\rm esc}^{\rm MW} (50 $ kpc $)\sim 365$ km/s,这是对银河系势模型的一个强约束。LMC类似物与$M_*>10^5\, M_\odot$贡献约2个卫星,因此对其宿主的发光卫星群仅具有轻微影响。在第一近心点,LMC相关卫星在位置和速度上接近LMC,并且沿着LMC的轨道平面分布。它们的轨道角动量大致与大麦哲伦星系的一致,但有趣的是,在某些情况下,它们可能会出现“反向旋转”的MW。这些标准完善了早期对MW卫星LMC关联的估计:只有SMC,Hydrus 1,Car 3,Hor 1,Tuc 4,Ret 2和Phoenix 2符合所有标准。船底座,Grus 2,Hor 2和天炉座由于它们大的LMC相对速度,是不太可能的伙伴。
2021-04-13 astro-ph.GA
Accelerating early massive galaxy formation with primordial black holes
JWST最近的观测在$z\gtrsim 10$发现了几个明亮的候选星系,其中一些看起来异常巨大(高达$\sim 10^{11}\ \rm M_{\odot}$)。这种早期形成的大质量星系很难与标准的$Λ\rm CDM$预测相一致,要求非常高的恒星形成效率(SFE),甚至可能超过坍缩结构中的宇宙重子质量预算。基于线性微扰理论和Press-Schechter形式主义的理想化分析,我们表明,所观察到的大质量星系候选人可以解释与较低的SFE比所需的$Λ\rm CDM$,如果结构的形成是加速/播种的大规模($\gtrsim 10^{9}\ \rm M_{\odot}$)原始黑洞(PBH),使一个小部分($\sim 10^{-6}-10^{-3}$)的暗物质,考虑现有的经验约束PBH参数。我们还讨论了在JWST时代的PBH宇宙学的潜在观测签名。需要做更多的工作来充分评估这种PBH模型的可行性,以解释高$z$宇宙的观测结果。
2022-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stress Testing $Λ$CDM with High-redshift Galaxy Candidates
该研究利用JWST发现的高红移大质量星系候选体检验$\Lambda$CDM模型,发现其处于暗物质晕质量函数所设上限边缘,凸显了星系形成或标准宇宙学中的未解问题。
2023-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of a Supercluster at $z\sim$0.91 and Testing the $Λ$CDM Cosmological Model
$Λ$ CDM宇宙学模型成功地再现了星系和宇宙结构形成的许多方面。然而,早期宇宙中大尺度结构(LSS)的生长还没有得到很好的观测数据的检验。在这里,我们利用广泛和深入的光学-近红外数据,以寻找遥远的星系团和超星系团($0.8<z<1.2$)。利用麦哲伦望远镜上的稻盛麦哲伦面照相摄谱仪(IMACS)进行的光谱观测,在SSA 22场中确认了3个质量为$z\sim$ 0.91的大质量星系团。有趣的是,所有这些都有类似的红移范围内$Δz\sim$ 0.01与速度色散范围从470到1300公里秒$^{-1}$。此外,由于最大的距离是$\sim$ 15 Mpc,它们组成了一个在$z\sim$ 0.91的超星系团,这意味着这是迄今为止在这个红移的最大质量的超星系团之一。星系密度图暗示,已确认的星系团嵌入在一个更大的结构中,其长度超过$\sim$ 100 Mpc。$Λ$ CDM模型预测在我们的调查体积中大约有一个这样的超星系团,与我们迄今为止的发现一致。然而,在这个领域有更多的超星系团候选者,这表明需要更多的研究来确定$Λ$ CDM宇宙学模型是否可以成功地再现在高红移的LSS。
2016-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter deficient galaxies in the Illustris flat-$Λ$CDM model structure formation simulation
调查暗物质缺乏的星系(那些与暗物质质量恒星质量比$M_{\rm dm}/M_{\rm star}<1$)在平面$Λ$ CDM宇宙演化的结构形成的Illustris模拟,我们发现$M_{\rm star} \approx 2 \times 10^8\, M_\sun$星系的属性相似的归因于\citet{vanDokkumetal2018a}的超扩散星系NGC 1052-DF 2。Illustris模拟还包含了更多的发光暗物质缺乏星系。插图星系次晕476171是一个特别有趣的异常值,它是一个质量很大、非常紧凑的星系,具有$M_{\rm star} \approx 9 \times 10^{10}\, M_\sun$和$M_{\rm dm}/M_{\rm star} \approx 0.1$,半恒星质量半径为$\approx 2$ kpc。如果Illustris模拟和$Λ$ CDM模型是准确的,那么就有相当数量的缺乏暗物质的星系,包括大质量的发光致密星系。这将是有趣的观测发现这些星系,也更清楚地了解他们是如何形成的,因为他们可能提供新的见解和约束模型的结构形成和暗物质的性质。
2018-09-16 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
The Highest-Redshift Balmer Breaks as a Test of $Λ$CDM
本文提出利用高红移巴尔默跳变检验ΛCDM宇宙学,该方法不依赖质光比等弱约束量,并指出JWST观测若证实强巴尔默跳变将挑战标准模型。
2023-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Planes of satellites around simulated disk galaxies II: Time-persistent planes of kinematically-coherent satellites in $Λ$CDM
我们使用两个放大的$Λ$ CDM流体动力学模拟的大规模磁盘星系研究可能存在的固定卫星群,显示出运动学连贯的行为跨越演化(角动量守恒和集群)。我们确定了三个这样的群体在两个模拟,定义运动学连贯的,时间持久的平面(KPP),至少从维里化到$z=0$(超过7个陀螺仪)。这证明了轨道极点聚集不一定发生在低红移,代表了星系系统的长寿特性。KPP是薄而扁的,代表系统中卫星总数的$\sim25-40\%$,并且在某些时期大致垂直于其对应的中央盘星系,与银河系$z=0$的数据一致。KPP卫星成员在统计上与KPP以外的卫星有区别:它们显示出更高的比轨道角动量,轨道更垂直于中央盘星系,并且比后者具有更大的近心距离。我们数值证明,第一次,KPPs和最好的质量的位置平面共享相同的空间配置跨时间,这样KPPs作为“骨架”防止后者在短时间内被淘汰。在其中一个卫星宿主系统中,我们目睹了一个拥有自己卫星系统的大质量矮星系的后期捕获,在捕获之前也组织成KPP配置。我们简要地探讨了这一事件对主机的KPP的后果,并在一个意义上或相反的KPP内旋转的卫星数量的不对称性的可能增强。
2022-11-08 astro-ph.GA
Matching JWST UV Luminosity Functions with Refined $Λ$CDM Halo Models
K.N. Toosi University of Technology(K.N.图西理工大学);Universita di Catania(卡塔尼亚大学)
研究通过改进的ΛCDM暗物质晕模型解释JWST观测到的高红移紫外亮度函数异常,发现传统模型需过高恒星形成效率,而改进模型能更准确地模拟早期结构形成。
2025-10-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Properties and observables of massive galaxies in self-interacting dark matter cosmologies
本研究通过流体动力学宇宙学模拟对比了CDM和SIDM模型,发现重子物质的引入显著减小了两者差异,且SIDM中暗物质比例随恒星质量增加下降更快,需分离星系内部暗物质与发光物质以有效约束自相互作用。
2022-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Insights from HST into Ultra-Massive Galaxies and Early-Universe Cosmology
本文通过分析HST的紫外星系光度函数数据,指出任何为解释JWST超大质量星系而对$Λ$CDM模型进行的修改均与HST观测冲突,从而排除了JWST星系数量超载问题的宇宙学解释。
2024-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Accelerated Structure Formation: the Early Emergence of Massive Galaxies and Clusters of Galaxies
本文探讨早期宇宙中大质量星系和星系团过早形成对ΛCDM范式的挑战,指出MOND能更自然地预言重子的快速聚集,并讨论其关于星系团早期出现和早期再电离的进一步预言。
2024-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The lensing properties of subhaloes in massive elliptical galaxies in sterile neutrino cosmologies
我们使用高分辨率的流体动力学模拟运行的星系形成的EAGLE模型来研究的性质之间的差异-随后的透镜信号- subhaloes的大规模椭圆星系在红移0.2,在冷和不育中微子(SN)暗物质模型。我们专注于两个7千电子伏的SN模型,支架的范围内的物质功率谱兼容的共振产生的SN作为所观察到的3.5千电子伏线的来源。我们推导出一个准确的参数化的subhalo质量函数在这两个SN模型相对于CDM,以及subhalo的空间分布,密度分布,投影数密度和暗物质分数在subhaloes。我们创建模拟透镜映射从模拟晕研究的透镜信号的差异的框架下晕检测。我们发现,subhalo收敛是很好地描述了对数正态分布和信号的subhaloes在功率谱是较低的SN模型相对于CDM,在10%至80%的水平,这取决于规模。然而,不同的投影之间的分散是大的,可能会使目前的透镜图像的典型尺度上的功率谱研究的使用非常困难。此外,在通过引力成像进行单独探测的框架中,需要大约30个平均灵敏度为M_sub= 5 × 10^7M_sun的透镜样本来区分CDM和所考虑的无菌中微子模型。
2019-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The baryonic mass assembly of low-mass halos in a Lambda-CDM Universe
我们分析了在宇宙学数值模拟中在红移z = 0处发现的低质量晕(Mvir ~ 10^10.3 - 10^12.3 M_sun)的暗、气体和恒星质量组装历史。我们的研究结果表明,在一个给定的现代质量仓的晕,气体的重子分数维里半径内不随时间的变化显着,从~0.8的较小的晕到~0.5的最大的。大多数重子实际上并不位于星系中,而是位于晕内气体中;对于质量更大的晕,晕内气体与星系的质量比在所有红移z下都大致相同,但对于质量最小的晕,它随着z的增加而强烈增加。前一种晕中的晕内气体随着时间的推移而变热,在z = 0时占主导地位,而在后一种晕中,它在所有时期都是冷的。在我们的模拟中,多相ISM和热反馈模型在延迟低质量星系的恒星质量增长的方向工作。
2014-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on dark energy from the abundance of massive galaxies
这篇会议论文简要总结了Menci et al.(2020)和Menci et al.(2022)对动态暗能量模型的约束。动力学暗能量(DDE)模型已被提出来解决标准$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)场景中出现的几个观测紧张局势。不同的DDE模型,参数化的状态方程参数$w_0$和它的时间导数$w_a$的本地值的不同组合,预测不同的大质量星系在早期宇宙的最大丰度。我们利用观测到的z>=4.5的大质量星系的丰度来约束DDE模型。为此,我们考虑了四个独立的探测:(i)CANDELS巡天在z~6观测到的恒星质量函数,(ii)由z~5观测到的亚毫米级大质量恒星形成星系估算的质量晕体密度,(iii)SPT巡天在z~7观测到的最大质量星系的稀有性,(iv)由观测到的质量晕体密度。(iv)从JWST早期观测中推断的z~10处大质量(M>10^10.5 Msun)星系的丰度。我们的探针排除了DDE参数空间的主要部分,这是允许由其他现有的探针。特别是,早期的JWST结果,如果得到证实,在2 $σ$置信水平下,与标准$Λ$ CDM情景存在紧张关系。
2023-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strongly lensed cluster substructures are not in tension with $Λ$CDM
强引力透镜观测可以通过限制大质量星系团中的暗晕的质量和浓度来测试结构形成模型。最近的工作得出结论,集群subhaloes更丰富和/或集中比预测的$Λ$ CDM模拟,这一发现已被解释为所产生的未识别的问题与模拟或不正确的理解暗物质的性质。我们通过比较观测到的次晕质量和最大圆周速度$v_\mathrm{max}$的预测,从高分辨率的绣球星系团模拟套件,这是成功的EAGLE星系形成模型的基础上测试这些假设。模拟的次晕质量分布和质量- $v_\mathrm{max}$关系与观测结果符合得很好,这是由于在潮汐剥离过程中重子的存在。类似的协议被发现为较低分辨率的Illustris-TNG 300模拟。结合起来,我们的结果表明,集团子结构的丰度和浓度与$Λ$ CDM并不紧张,但可以提供有用的约束,在模拟中的重子物理模型的改进。
2021-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the radial acceleration relation of $Λ$CDM satellite galaxies
在明亮星系中测量到的径向加速度与观测到的重子分布产生的径向加速度密切相关,这种现象称为径向加速度关系(RAR)。矮球状卫星星系最近被发现偏离了对更大质量物体测量的RAR的外推,但具有更大的散射。如果得到新数据的证实,这一结果将为低加速度下的引力理论提供强有力的检验,而这需要强有力的理论预测。通过使用高分辨率的流体动力学模拟,我们表明,在宇宙学的标准模型($Λ$ CDM),卫星星系预计将遵循相同的RAR作为更明亮的系统,但与一个更大的散射不相关的星系的物理性质。在模拟中,RAR随红移的变化是温和的。此外,由于主机的引力场引起的加速度对RAR没有影响。这与修正牛顿动力学(MOND)中的外场效应形成对比,后者导致星系在强外场中偏离RAR。$Λ$ CDM和MOND之间的这种差异提供了一种可能的方法来区分它们。
2018-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of Warm Dark Matter on the Cosmic Neutrino Background Anisotropies
大质量中微子的宇宙中微子背景(C $ν$ B)各向异性是研究大尺度结构形成的一种独特的方法。与电磁辐射相比,大质量中微子的红移距离测量完全不同。大质量中微子中的C $ν$ B各向异性响应于由相对高的$k$模所播种的引力势中的非相对论运动而增长。暖暗物质(WDM)与冷暗物质(CDM)宇宙学中大尺度结构形成的早期阶段的差异对C $ν$ B各向异性的大小有影响,其对角功率谱的贡献在高$k$模处达到峰值。我们以2、3或7 keV惰性中微子组成的WDM为例,表明在相对于CDM的角功率谱中,对于0.05 eV中微子,C $ν$ B各向异性在高$l$多极矩处下降。在相同的角标度下,人们可以在CMB中观察到重子声学振荡,C $ν$ B各向异性开始对WDM和CDM宇宙学的差异变得敏感。在C $ν$ B中微子天空图中精确测量高$l$多极子是利用自旋极化的氚原子超流体的薄膜靶进行PIMMY实验的潜在可能性,该超流体对非相对论残余中微子捕获表现出显著的量子液体放大。
2022-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Investigating cosmic strings using large-volume hydrodynamical simulations in the context of JWST's massive UV-bright galaxies
Goethe University(歌德大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会);McGill University(麦吉尔大学);Institute for Basic Science(基础科学研究院);York University(约克大学)
利用大规模流体模拟研究宇宙弦对高红移星系形成的影响,发现其能解释JWST观测到的大量大质量紫外亮星系,同时与标准ΛCDM模型在低红移处保持一致。
2026-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Promise for the JWST era: Massive black holes directly collapsed from wave dark matter haloes, and Star formation in and around their accretion flows
针对JWST观测挑战标准ΛCDM宇宙学的谜题,提出大质量黑洞由波动暗物质晕直接坍缩形成,并指出广义相对论不稳定性是DCBHs的具体机制,该黑洞形成后触发了吸积流内及周围特殊的恒星形成爆发。
2025-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA cond-mat.quant-gas
Neutrino mass constraints in the Schwarzschild-de Sitter black-hole dark energy model with ACT DR6 and DESI DR2 data
Northeastern University(东北大学)
利用普朗克和ACT DR6的宇宙微波背景数据等,在史瓦西-德西特黑洞暗能量框架下研究中微子参数约束,发现该模型偏好正中微子质量,且与标准模型相比,扩展中微子参数的ΛCDM更受青睐。
2026-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmic String Loops as the Seeds of Super-Massive Black Holes
最近发现的超大质量黑洞在高红移表明一个可能的紧张局势与标准的Lambda CDM范式的早期宇宙学,有困难的解释所需的非线性紧凑的种子,触发这些超大质量黑洞的形成的起源。在这里,我们表明,宇宙弦循环,导致从一个缩放的解决方案中形成的字符串在非常早期的宇宙相变导致一个额外的来源紧凑的种子。弦诱导的种子的数密度在高红移处占主导地位,可以帮助触发所观察到的超大质量黑洞的形成。
2015-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc