New Analysis of Dark Matter in Elliptical Galaxies
我们研究了椭圆星系的暗物质含量与2014年首次报道的椭圆率之间的相关性。我们使用新的测定暗物质和椭圆率是后的时间。我们的数据集由237个椭圆星系组成,通过了一套严格的标准。我们发现质光比和椭圆率之间的关系很好地拟合为M/L =(14.1 \pm 5.4)?,这与2014年报告的结果一致。
2022-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Further evidence for a population of dark-matter-deficient dwarf galaxies
在标准的宇宙学模型中,暗物质驱动着结构的形成,并构造出星系可能形成的势阱。暗晕中的重子分数在大质量星系团中可以达到普适值(15.7%),并随着系统质量的减小而迅速减小。矮星系的形成对重子过程和暗物质的性质都很敏感,因为它们形成的势阱很浅。在本星系群的矮星系中,即使在它们的光-光半半径(r_e ~ 1 kpc)内,暗物质也占质量的主导地位。然而,最近有人认为,并不是所有的矮星系都由暗物质主导。在这里,我们报告了19个矮星系,它们可能主要由半径远超过r_e的重子组成,在这一点上,它们被暗物质所控制。其中14个是孤立的矮星系,不受附近明亮星系和高密度环境的影响。这一结果提供了观测证据,可以挑战标准宇宙学框架内的低质量星系形成理论。需要进一步的观测,特别是深度成像和空间分辨运动学,以更好地约束这些星系中的重子分数。
2019-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Three Hundred: The existence of massive dark matter-deficient satellite galaxies in cosmological simulations
基于324个星系团的流体模拟,发现缺乏暗物质的大质量卫星星系是多次近心点潮汐剥离暗物质的自然产物,无需奇异形成机制。
2024-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of the Galaxy - Dark Matter Connection and the Assembly of Galaxies in Dark Matter Halos
我们提出了一个新的模型来描述整个宇宙时间的星系-暗物质的连接,这不同于流行的subhalo丰度匹配技术是自洽的,因为它考虑到的事实,即(i)subhalo吸积在不同的时间,和(ii)的属性的卫星星系可能会演变后吸积。利用观测到的星系恒星质量函数、从SDSS星系群星表中得到的$z\sim 0.1$的条件恒星质量函数和$z \sim 0.1$的星系两点关联函数(2 PCF)作为恒星质量的函数,我们将星系与暗物质晕之间的关系限定在从$z \sim 4$到现在的整个宇宙历史中.这个关系,然后被用来预测不同的恒星质量组件的中位数组装历史的暗物质晕(中央星系,卫星星系,晕星)。我们还预测了高$z$星系的2 PCF随恒星质量的变化。我们的主要研究结果如下:(i)我们的模型合理地拟合了观测不确定性范围内的所有数据,表明$Λ$ CDM和谐宇宙学与各种各样的关于宇宙时间内星系人口的数据是一致的。(ii) ... [删节]
2012-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dwarf galaxies in CDM and SIDM with baryons: observational probes of the nature of dark matter
我们提出了第一个宇宙学模拟的矮星系,其中包括暗物质自相互作用和重子。我们研究了两个矮星系内的冷暗物质,和四个不同的弹性自相互作用的情况下,恒定和速度依赖的横截面,在隐藏的暗物质部门的一个新的力量的动机。我们的最高分辨率模拟的重子质量分辨率为$1.8\times 10^2\,{\rm M}_\odot$,在$z=0$的引力软化长度为$34\,{\rm pc}$。在这第一项研究中,我们主要集中在制度孤立的矮星系与晕质量$\sim10^{10}\,{\rm M}_\odot$暗物质动态占主导地位,即使在次千秒差距尺度。我们发现,虽然这种规模的星系的全球性的影响最小的允许自相互作用,其内部结构的变化显着,如果横截面是足够大的内部次千秒差距区域内。在这些暗物质占主导地位的系统中,自散射将恒星分布的形状与暗物质分布的形状联系在一起。特别是,我们发现恒星的核心半径是密切相关的暗物质核心半径产生的自相互作用。与冷暗物质的情况相比,暗物质碰撞导致矮星系具有更大的恒星核心和更小的恒星中心密度。在前一种情况下,$1\,{\rm kpc}$内的中心金属丰度也大至$\sim 15\%$。我们的结论是,质量分布,并在矮星系的中心恒星的特性,可以潜在地用于探测自相互作用的暗物质的性质。
2014-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter in dwarf galaxies of the Local Group
我们回顾了本星系群中矮星系的基本特性,重点是在银河系附近发现的矮球状星系。在这些对象的暗物质的证据进行了严格的评估。我们使用几个研究得最好的矮星的例子描述了此类物体的动力学建模方法,并讨论了质量估计中不确定性的来源。我们的结论与矮星系作为暗物质探测实验的目标的前景。
2011-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing Dark Matter Halos with Satellite Kinematics and the Central Stellar Velocity Dispersion of Galaxies
有人提出星系中心恒星速度色散可以直接追踪暗物质晕质量。我们测试这一假设使用一个完整的光谱样本的孤立星系周围的微弱的卫星星系从斯隆数字巡天数据发布12。我们应用一个朋友的朋友的算法与投影连接长度$ΔD < 100$ kpc和径向速度连接长度$ΔV < 1000$ km s $^{-1}$来构建我们的样本。我们的样本包括$0.01 < z < 0.14$的2807个孤立星系和3417个卫星星系。我们根据主星系的颜色将样本分为两组:红色和蓝色主星系,它们在$(g-r)_{0} = 0.85$处分开。原始星系的中心恒星速度色散与同一星系的光度和恒星质量成正比。根据主星系中心的速度色散对样本进行叠加,得到了其卫星星系的速度色散,它跟踪了主星系的暗物质晕质量。卫星星系的系统速度色散与主星系的中心速度色散在红、蓝两个样本中都表现出非常紧密的相关性。特别地,对于红原色系统,该关系的斜率等于1。这种紧密的关系表明,星系的中心恒星速度色散确实是暗物质晕质量的有效和强大的示踪剂。我们提供了中心恒星速度色散和暗物质晕质量之间的经验关系。
2020-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Triaxiality can explain the alleged dark matter deficiency in some dwarf galaxies
暗物质(DM)是当前宇宙学和谐模型的一个重要组成部分。它提供了重子形成星系所需的引力。因此,没有DM的星系的存在既令人不安又非常有趣。Guo等人最近提出了“缺乏DM的矮星系群的进一步证据”,然而,他们的分析绕过了矮星系的三轴性。我们进行了蒙特卡罗模拟显示如何三轴性必须被认为是衡量动态质量的投影轴比,提出质疑的证据DM缺乏矮星系的人口。这样的人口可能包括正常的几乎面对HI磁盘与他们的倾向高估。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Dwarf Galaxies in 2010: Revealing Galaxy Formation's Threshold and Testing the Nature of Dark Matter
在过去五年中,对斯隆数字巡天数据的搜索使银河系已知矮卫星星系的数量增加了一倍多,并揭示了一批亮度小于典型球状星团L ~ 1000 Lsun的超暗星系。这些系统是宇宙中最暗、最暗物质占主导地位、最缺乏金属的星系。完整性修正表明,我们正处于星系现象学中一个巨大发现空间的边缘,随着未来仪器寻找星系形成的低光度阈值,将发现数百个这样的极端星系。这种以暗物质为主的矮星探测小尺度功率谱,对暗物质的相空间填充提供最严格的限制,并为暗物质间接探测实验提供特别有用的目标。要充分利用矮星系作为暗物质实验室,就需要深度、大面积的光度测量研究之间的协同作用;用下一代光学望远镜进行光谱和天体测量的后续研究;随后用伽马射线望远镜进行观测,以间接探测暗物质。
2009-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two mysterious universal dark matter-baryon relations in galaxies and galaxy clusters
从20世纪70年代开始,人们发现了一些暗物质和重子之间的关系,如塔利-费舍尔关系。然而,在星系中发现的许多关系与在星系团中发现的关系大不相同。在这里,我们报告了两个新的神秘的宇宙关系连接暗物质和重子在两个星系和星系团。第一个关系表明,在“维里区域”内,星系或星系团的总动力学质量$M_{500}$与其重子总质量$M_b$之间存在幂律关系:$M_{500} \propto M_b^a$,其中有$a \approx 3/4$。第二个关系式表明,在中心重子区($M_d \propto M_b$)内,星系和星系团的封闭动力学质量$M_d$几乎与重子质量成正比。两个星系和星系团中暗物质和重子之间的密切关系表明,除了引力之外,暗物质和重子之间可能存在着某种未知的相互作用。
2022-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidences for Collisional Dark Matter In Galaxies?
我们越深入了解星系中恒星成分所包含的暗成分,就越能认识到它们之间深刻的相互联系。我们表明,星系中的暗物质和亮物质的结构性质之间的标度律太复杂,无法从两个惰性成分,只是共享相同的引力场。在本文中,我们回顾了30年来星系中无碰撞暗物质的范式。我们发现,它们的动力学性质显示出强烈的迹象,表明黑暗和明亮的成分在哈勃时间内以更直接的方式相互作用。证明这一点的证据是存在的中央核心区与恒定的DM密度,其中它们的大小与磁盘lengtscales。此外,我们发现,数量$ρ_{DM}(r,L,R_D) ρ_\star (r,L,R_D)$显示,在所有的对象,特点很难解释在一个无碰撞DM的情况下。
2017-07-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark influences III. Structural characterization of minor mergers of dwarf galaxies with dark satellites
在目前的和谐宇宙学中,小晕被认为是完全黑暗的,并且在轻微的合并相互作用期间可以显著地扰动低质量星系。这些相互作用很可能有助于矮星系人口的多样性。在这个领域中的矮星系经常被观察到在结构,形态和运动学上有特殊性,以及没有明显原因的恒星形成的强烈爆发。我们的目标是描述矮星系与暗卫星的微小合并的特征,以帮助它们的观测识别。我们探索和量化的各种结构,形态和运动学指标合并矮星系及其残余物使用一套流体动力学模拟。与暗卫星合并的最敏感指标是气体和恒星分布的大不对称性,增强的中心表面亮度和星爆,以及冷气体和恒星成分之间的速度偏移和错位。一般而言,合并系统涵盖最常用指标的各种值,而孤立对象往往具有更有限的值。有趣的是,我们在模拟中发现,恒星形成的显著偏心爆发可以精确定位暗卫星的位置。具有这种特点的观测系统也许是最有希望揭示迄今失踪卫星的存在的系统。
2016-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The number of tidal dwarf satellite galaxies in dependence of bulge index
我们发现,在SDSS的星系动物园2中具有相似光度的螺旋星系中,隆起指数(定义为较大的隆起/盘比)与Kaviraj等人(2012)目录中的潮汐矮星系数量之间存在显着的相关性(高达5 sigma)。在标准的冷或暖暗物质宇宙学模型中,卫星星系的数量与暗物质宿主晕的圆周速度相关。在没有冷或热暗物质的广义引力模型中,这种相关性不存在,因为由于缺乏暗物质引起的动力学摩擦,宿主星系无法捕获下落的矮星系。然而,在这样的模型中,膨胀质量和卫星星系的数量之间预计存在相关性,因为膨胀和潮汐矮卫星星系在宿主星系之间的相遇中形成。这并不是暗物质模型所预测的,在暗物质模型中,凸起质量和卫星的数量是先验不相关的,因为更高的凸起/盘比并不意味着更高的暗/亮比。因此,我们的相关性再现了没有暗物质的情况下的预测,而一个解释是不容易找到的先验预测的标准场景与暗物质。需要进一步的研究来探索标准理论的某些应用是否可以解释这种相关性。
2015-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of dark matter halo in the evolution of the non-stationary disk of spiral galaxies
本文从晕的角度考虑星系盘子系统的演化问题。为此,我们已经研究了依赖于暗物质晕的基本参数的一个非线性非径向盘振荡在其平面内的演化数值。暗物质晕稳定了圆盘平面的不稳定性,但使其垂直振荡不稳定。全球盘结构强烈依赖于暗物质晕的质量和形状。构造了自引力盘振荡过程与暗物质晕指示参数的演化依赖关系。
2020-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
SEAGLE--III: Towards resolving the mismatch in the dark-matter fraction in early-type galaxies between simulations and observations
星系中心的暗物质部分对星系形成过程中的反馈过程很敏感。强引力透镜在精确测量大质量早型星系中的暗物质分数方面一直是有效的。在这里,我们比较了投影暗物质分数的早期类型的星系推断从SLACS强透镜调查,从EAGLE,Illustris,和IllustrisTNG流体动力学模拟。以前与一些模拟的比较显示了很大的差异,与模拟星系相比,在观测到的强透镜星系的有效半径的一半内,推断出的暗物质分数要高出2-3倍。在这里,我们报告之间的EAGLE和SLACS的暗物质分数内的有效半径和有效半径的一半作为星系的恒星质量,有效半径和总质量密度斜率的函数很好的协议。然而,对于IllustrisTNG和Illustrris,暗物质分数低于观察到的。这项工作始终假设一个Chabrier IMF,这表明一个不同的IMF(尽管不排除)是没有必要解决这种不匹配。EAGLE与Illustris和IllustrisTNG之间恒星反馈模型的差异可能是导致它们的暗物质分数和密度斜率差异的主要原因。
2021-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Illuminating the Darkest Galaxies
低光度矮星系对暗物质的性质提供了严格的限制。建立这些约束依赖于精确的运动测量个别恒星。在这篇非专业人士的概述中,我们描述了当前和未来的前景,三个独特的测试暗物质使用解决恒星运动学在低光度星系:银河系周围的卫星星系的总数,暗物质湮灭辐射从矮星系,和他们的内部密度分布。然后,我们评估的前景有意义的测试理论的暗物质的基础上改进的运动学精度预期即将到来的设施。
2021-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.pop-ph
Dark matter at the centers of galaxies
星系中心亚秒差距尺度上暗物质分布的评述。
2010-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Cores in Dwarf Galaxies from Dark Matter with a Yukawa Potential
我们表明,冷暗物质粒子通过汤川势相互作用可以自然地解释最近观察到的矮星系的核心,而不会影响具有更大速度色散的物体的动力学,如星系团。相关截面的速度依赖性以及相互作用可能的放热性质证实了早期对强相互作用暗物质的担忧。低质量天体中的暗物质蒸发可能解释了银河系晕中卫星星系的观测缺陷,并对第一个星系和再电离有重要意义。
2010-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Secular evolution of galaxies and galaxy clusters in decaying dark matter cosmology
如果宇宙中的暗物质扇区是由亚稳粒子组成的,那么星系和星系团将经历从高红移到低红移的重大长期演化。我们表明,衰变的暗物质,与宇宙学的约束兼容的寿命,可以在观察到的圆盘星系的塔利-费舍尔关系的演变的起源,并减轻椭圆星系的大小演变的问题,同时符合目前的观测约束的气体部分的星系团。
2009-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Ultra-diffuse galaxies without dark matter
我发展了一个高速星系碰撞模型来解释一个罕见但令人困惑的现象,即几乎没有暗物质的超弥散星系的明显存在。预测包括同时触发超压的致密云,形成发光的旧球状星团,一个原群环境,以产生高的相对速度,最初的气体丰富的星系在早期宇宙中,空间分离的黑暗晕,可能通过引力透镜检测和包含遗迹低金属丰度的恒星与增强的[α/Fe]在超低的表面亮度。
2019-05-30 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark Matter-Induced Baryonic Feedback in Galaxies
本研究通过星系模拟与解析估计提出,暗物质在白矮星内聚集并触发Ia型超新星,可形成区别于普通超新星反馈的新型重子反馈,从而改变星系结构。
2024-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Sommerfeld enhancement of invisible dark matter annihilation in galaxies and galaxy clusters
最近的观测表明,许多星系中都存在类似核心的暗物质结构,而数值模拟揭示了中心奇异的暗物质密度分布。在这篇文章中,我表明,如果暗物质粒子的湮灭产生不可见的不育中微子,索末菲增强的湮灭截面可以给出一个足够大的湮灭率来解决核心尖点问题。由此产生的核心密度,核心半径,和它们的比例关系一般同意最近的经验拟合观测。此外,该模型预测,由此产生的核心结构,在矮星系可以很容易地观察到,但不是大的正常星系和星系团。
2016-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Universal properties in galaxies and cored Dark Matter profiles
在这篇论文中,我报告了演讲的亮点:“星系中的普适性质和核心暗物质轮廓”,演讲地点:国际天体物理学院Daniel Chalonge学术讨论会讲座。2010年第14届巴黎宇宙学学术讨论会“宇宙的标准模型:理论与观测”。
2010-08-25 astro-ph.CO
Thin disk of co-rotating dwarfs: a fingerprint of dissipative (mirror) dark matter?
最近的观测表明,M31周围大约有一半的矮卫星星系在一个近似与银河系对齐的薄平面内运行。有人认为,如果这些矮卫星星系起源于在古代合并事件中形成的潮汐矮星系,那么这种观察以及其他几个特征可以得到解释。然而,如果暗物质是无碰撞的,那么潮汐矮星系应该没有暗物质--这种情况很难与矮卫星星系是暗物质主导的观测相一致。我们认为,耗散暗物质的候选者,如镜像暗物质,提供了一个简单的解决方案,这个难题。
2013-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark energy domination in the local flow of giant galaxies
距离本星系群10 Mpc的十几个最明亮的星系正在远离本星系群,形成巨星的局部膨胀流。我们使用最近的哈勃太空望远镜的本地巨人和他们的众多较暗的同伴的数据来研究的动力学结构和演化趋势的流动。它表明,流的动力学是由本地暗能量。关键词:星系团;星系团;星系局部流;暗能量。
2015-08-14 astro-ph.CO
Dark Matter Density Profiles in Dwarf Galaxies: Linking Jeans Modeling Systematics and Observation
矮星系中暗物质的分布对我们理解星系形成以及暗物质的粒子物理性质具有重要意义。然而,由于有限的数据和难以精确建模的复杂动力学,准确表征矮星系的暗物质含量具有挑战性。在本文中,我们采用球形牛仔裤模拟的球形,各向同性的矮星系的恒星运动学数据的目标,确定未来的观测方向,可以提高银河系矮星系的暗物质分布的推断精度。我们探讨了暗物质推断是如何受到观测恒星的位置和数量以及视线速度测量误差的影响。我们使用模拟观测来证明限制暗物质分布的内核/尖点的困难,数据集少于10,000颗恒星。我们还证明了需要额外的测量,使强大的估计预期的暗物质湮灭信号强度。为了获得强大的间接检测约束的目的,我们确定大熊座II,小熊座和天龙座的系统,将最受益于更多的恒星被观察。
2020-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The Continuous Tower of Scalar Fields as a System of Interacting Dark Matter -- Dark Energy
通过将暗物质和暗能量相互作用模型与连续塔标量场模型相结合,提出了一种新的耦合Q参数化方法。基于连续标量场塔中暗物质和暗能量扇区的存在,考虑了塔中单个标量场演化的一种简化,并得到了验证.这允许用连续塔标量场模型获得的结果与相互作用的暗物质-暗能量系统的结果相匹配,考虑到从一种流体传递到另一种流体的能量由在给定时间开始振荡的标量场的能量给出,而不是考虑能量传递取决于相互作用的整个流体的性质。
2015-08-19 astro-ph.CO
Gravitational stability of dark energy in galaxies and clusters of galaxies
我们分析的行为标量场的暗能量的宇宙中的一个静态的世界的星系和星系团。我们得到了暗物质和暗能量的密度和速度扰动演化方程的解析解,它们之间只存在引力相互作用,以及在一个具有Minkowski度规背景的静态世界中的度规扰动。利用它们,我们发现在星系和星系团的静态世界中,典型的和虚幻的暗能量是引力稳定的,只能在自引力的影响下振荡。在暗物质扰动的引力场中,暗物质能够单调凝聚,但密度和速度扰动在所有尺度上的幅度仍然很小。它还说明了,在暗物质密度过高的区域中幻影暗能量的“吸积”导致了暗能量密度过低的形成-暗能量密度扰动幅度为负的区域。
2014-04-21 astro-ph.CO gr-qc
Scaling relations of the slightly self-interacting cold dark matter in galaxies and clusters
最近在星系和星系团中的观测表明,暗物质密度分布呈现核状结构,这与无碰撞冷暗物质的数值模拟结果相矛盾。自相互作用冷暗物质(SICDM)的想法已被调用,以解决观测和数值模拟之间的差异。本文利用长程SICDM模型导出了星系和星系团中一些重要的标度关系。如果暗物质粒子只有轻微的自相互作用,这些标度关系与星系和星系团中观测数据的经验拟合吻合得很好。此外,可能存在表征芯状结构的通用临界光学深度$τ_c$。这些结果普遍支持SICDM的想法,以解决长期存在的暗物质问题。
2013-05-20 astro-ph.CO
Dark matter in massive galaxies
大质量早型星系中亮物质和暗物质的空间分布反映了形成这些系统的形成过程。本文综述了ETG暗组分和重子组分的宇宙学模拟预测,以及来自透镜效应、流体静力学X射线气体大气层和外晕恒星动力学的观测约束。
2012-12-12 astro-ph.CO
Dark energy and key physical parameters of clusters of galaxies
我们研究宇宙暗能量背景中星系团的物理学。在假设暗能量是由宇宙学常数描述的情况下,我们证明了暗能量的动力学效应在像室女星系团这样的星系团中是很强的。星系团中暗物质晕的关键物理参数由暗能量决定:1)暗物质晕的截止半径实际上等于(如果不是精确的话)零重力半径,在零重力半径处,暗物质的重力被暗能量反重力所平衡:2)暗物质晕的平均密度等于两个暗能量密度; 3)晕边缘(截止)密度是暗能量密度,其单位阶数的数值因子略微取决于晕轮廓。暗晕粒子(以及星系和团内等离子体)在其中移动的星系团引力势阱受到暗能量的强烈影响:最大势能位于星系团的零重力半径处。
2012-06-07 astro-ph.CO
Dark Matter Universal Properties in Galaxies
在过去的几年里,大量的观测揭示了星系中暗物质和亮物质分布的结构特性,这是理解暗物质和星系形成过程的基准。对上千个螺旋运动学的研究证明了暗-亮物质的耦合和一系列标度定律的存在,这是由宇宙旋转曲线范式描绘的,这是一个有趣的观测场景,不容易用现有的星系形成理论来解释。
2010-08-24 astro-ph.CO
Orbital Evolution of Satellite Galaxies in Self-Interacting Dark Matter Models
暗物质自身的相互作用可以在银河系周围的卫星星系的性质上留下独特的特征--就像通过它们对潮汐剥离、冲压压力和重力热坍缩的影响而形成的宿主。我们描绘了自相互作用的暗物质参数空间的区域-指定的相互作用截面和速度尺度-在这些影响中的每一个占主导地位,并显示如何相对质量损失取决于卫星的初始质量,密度分布和轨道。我们获得了新的,保守的约束,在这个参数空间使用银河系卫星星系有显着高的中心密度和小的近心距离。我们的结果自相互作用的暗物质模型,结合星系团的限制,有利于速度依赖的横截面,导致重力热核心崩溃的denatrium卫星,或小横截面更接近冷和无碰撞的暗物质。
2023-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Understanding Dwarf Galaxies in order to Understand Dark Matter
近年来,星系模拟界在制作真实星系方面取得了很大进展,主要是通过更准确地捕捉重子对高分辨率暗物质晕结构演化的影响。这一进展改变了冷暗物质(CDM)模型中星系演化的理论预期,调和了许多早期理论与观测之间的差异。尽管如此,CDM可能不是我们宇宙的准确模型。要了解其他暗物质模型对星系形成的预测,还需要做更多的工作。
2018-11-30 astro-ph.CO
Unified dark energy and dark matter from a scalar field different from quintessence
我们探讨暗物质和暗能量的统一理论包含一个标量场的非拉格朗日型,通过直接插入一个动力学项到能量动量张量。这个标量与quintessence不同,它的状态方程在-1和0之间,其静止坐标系中的声速为零。我们通过重写作为一个自治系统来求解指数势的运动方程,并通过与运动学宇宙学数据的汇编进行比较,证明了对于足够小的指数势参数λ,该方案的观测可行性。
2009-12-05 astro-ph.CO
Dark and luminous matter in THINGS dwarf galaxies
我们提出了质量模型的暗物质组分的七个矮星系采取“HI附近星系调查”(的东西),并比较这些与数值λ冷暗物质(LCDM)模拟。THINGS的高分辨率数据大大降低了观测的不确定性,从而使我们能够获得这些系统中准确的暗物质分布。在这里,我们使用体积速度场推导星系的旋转曲线。与其他类型的速度场相比,体速度场更有效地减小了小尺度随机运动的影响,并更好地跟踪了星系的运动学。“斯皮策红外近星系巡天”(SINGS)3.6微米和辅助光学数据用于分离星系中的重子和它们的总物质含量。样本矮星系被发现是在大多数半径上占主导地位的暗物质。我们发现推导出的星系的暗物质分布和LCDM模拟之间的差异,即使在非圆运动的校正已被应用。观测到的星系类固体自转曲线上升太慢,不能反映CDM晕中的尖状暗物质分布。相反,它们更好地描述了核心的模型,如伪等温晕模型占主导地位的中央恒定密度的核心。质量密度曲线的对数内斜率的平均值为α = -0.29 +-0.07。它们与以前仅用暗物质模拟得出的~ -1.0的陡峭斜率有显著不同,并且与最近LCDM模拟矮星系中发现的较浅斜率更一致,其中包括重子反馈过程的影响。
2011-04-15 astro-ph.CO
The distribution of the dark matter in galaxies as the imprint of its Nature
如今,宇宙学测量所面临和解释的标准框架被称为λ冷暗物质,它呈现出一个由未知形式的能量和物质主导的宇宙。我的论文致力于研究星系中暗物质的分布,并提出这样一个事实,即围绕星系和星系核心运行的小天体--局域宇宙是研究暗物质的性质以及结构形成和演化所涉及的基础物理的奇妙实验室。我开发测试,旋转曲线的质量建模的基础上,验证星系尺度上的暗物质模型。这些测试已被应用于分析尖点与核心之争的现象学,以及作为引力定律修正的非开普勒旋转曲线现象。我进一步研究了暗物质晕的性质和标度律。我的结论是,银河系的观测为暗物质的性质提供了强烈的印记。
2009-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological extra dimensions can mimic dark matter I. Dark matter in galaxies
University of Urbino Carlo Bo(乌尔比诺卡洛博大学)
本研究提出含空间依赖半径紧致化额外维度的n+4维度规模型,可重现旋涡星系旋转曲线,拟通过六项实验验证其模拟星系暗物质的假设。
2026-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Minimal quartet-metric gravity: beyond LCDM per scalar graviton as the unified dark matter and dark energy
在最小四度规引力/系统引力的框架下,标量引力子/系统引力子被认为是普遍的暗成分,在不同的背景下补充表现为暗物质或暗能量。随后扩展到标准的ΛCDM模型的开发。本文提出了一种修正的宇宙晚期膨胀理论,即用一个标量主方程的吸引子定义一个有效的宇宙学常数来取代真实的宇宙学常数。讨论了宇宙学常数问题的一个新的部分解。
2016-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Comments on Unified dark energy and dark matter from a scalar field different from quintessence
在C. Gao,M. Kunz,A. Liddle和D. Parkinson [arXiv:0912.0949],在包含非拉格朗日类型的标量场的理论中探索了暗物质和暗能量的统一。这种标量场不同于经典的标量场,它可以从L.P.Chimento和M. Forte [arXiv:0706.4142]
2010-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brief History of Ultra-light Scalar Dark Matter Models
本文简要回顾了标量场暗物质模型的发展历史,该模型也被称为模糊暗物质、BEC暗物质、波动暗物质或超轻轴子。在这个模型中,质量为$m = O(10^{-22})eV$的超轻标量暗物质粒子凝聚在一个单一的玻色-爱因斯坦凝聚体状态中,并且集体表现得像经典波。银河系的暗物质晕可以被描述为一种自引力相干标量场配置,称为玻色子星。在比星系大的尺度上,暗物质的行为类似于冷暗物质,而在比星系小的尺度上,不确定原理的量子压力抑制了更小结构的形成,从而解决了传统冷暗物质模型的小尺度危机。
2018-01-11 astro-ph.CO hep-th
LHC Signatures Of Scalar Dark Energy
耦合到标准模型的标量暗能量场可以在大型强子对撞机上产生可观测的特征。在这项工作中,我们表明,$t\bar t+$丢失的能量和单喷流搜索是合适的探针在极限的暗能量标量是稳定的对撞机距离。我们讨论了区分新物理信号的暗能量特征和暗物质特征的前景,以及探测暗能量部分的自相互作用的可能性。
2016-04-14 astro-ph.CO hep-ph
Measuring dark matter by modeling interacting galaxies
星系的暗物质含量通常是由处于动力学平衡的星系决定的,主要是由旋转支撑的星系成分决定的。这样的测定将测量限制在星系中的特殊区域,例如银道面,而其他区域则根本不被探测。相互作用星系提供了另一种选择,因为延伸的潮汐尾经常探测星系的外部或离面区域。然而,这些系统既不是在动力学平衡,也不简单,因为它们是由两个或更多的星系,通过这增加了相关的参数spaces.We提出了我们的遗传算法为基础的建模工具,它允许调查相互作用星系的扩展参数空间。从这些研究中,我们得到的动态历史(观测良好)的星系。在其他参数中,我们限制了所涉及星系的暗物质含量。我们证明了这种策略的适用性与例子,从恒星流周围themilkyWay延长潮汐尾巴,从原型的二元星系(如M51或银河系)的小星系群。
2009-12-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Dynamics of a scalar field, with a double exponential potential, interacting with dark matter
我们研究了暗物质与暗能量之间的相互作用,暗能量由具有双指数有效势的标量场描述。我们发现的条件下,这种标量场驱动的解决方案是一个晚时间吸引子。我们观察到一个现实的宇宙演化,其中包括辐射,物质和暗能量,分别占主导地位的顺序阶段。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter equation of state from rotational curves of galaxies
在这项工作中,我们模拟的星系晕描述的暗物质作为一个非零压力流体,并推导出,而不是强加,暗物质状态方程,利用观测数据的旋转曲线的星系。为了达到流体静力平衡,正如对晕的预期,暗流体的压力不应该为零是强制性的。状态方程是通过求解假设不同的暗物质密度或旋转速度分布的物质几何方程组得到的。一般来说,所得到的状态方程不同于正压状态方程。通过拟合观测到的一组星系的自转速度来确定状态方程的自由参数。
2015-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Addressing $γ$-ray emissions from dark matter annihilations in 45 milky way satellite galaxies and in extragalactic sources with particle dark matter models
银河系中矮卫星星系的质量与光度之比表明,这些矮星系可能含有大量的暗物质。在致密区域的暗物质,例如在这些矮星系的中心内或附近,可能会经历自我湮灭的过程,并产生$γ$ -射线作为最终产物。卫星携带的$γ$射线望远镜,如费米-LAT报告了从银河系大约45个矮椭球(dSphs)中探测到的$γ$射线。在这项工作中,我们认为粒子暗物质模型在文献中描述,并研究其现象后,我们计算$γ$ -射线通量的自湮灭的暗物质在这些模型的框架内的情况下,这45 dSphs。然后,我们将计算结果与费米-LAT和暗能量调查(DES)报告的45 dSphs中每一个的$γ$射线通量的观测上限进行比较。采用不同的暗物质密度剖面计算了通量。然后,我们扩展了类似的分析费米-LAT的连续$γ$射线通量来自河外源的观测上限。
2021-01-12 astro-ph.CO hep-ph
Fermionic and scalar fields as sources of interacting dark matter-dark energy
从一个与标量场具有非最小耦合的变分作用量出发,通过经典标量相互作用和费米子相互作用,可以得到宇宙学场方程。施加FLRW度规的方程直接导致一个宇宙学模型由两个相互作用的流体,标量场流体被解释为暗能量和费米场流体被解释为暗物质。几种情况下进行了分析和数值研究。非最小耦合的一个重要特性是,它允许跨越从本质到幻影行为的障碍。解对模型参数之一的不敏感性使它能够找到一个几乎是宇宙学常数类型宇宙的解析解。
2011-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter in Dwarf Spheroidal Galaxies and Indirect Detection: A Review
在过去的十年中,以矮球状星系(dSphs)为目标的间接暗物质搜索迅速成熟。这是因为大量增加的动态数据集从dSphs,新的dSphs已被发现,和操作的费米-LAT和许多地面伽玛射线实验。在这里,我们回顾了已被用来确定dSph暗物质分布的分析方法,特别是“J因子”,比较和对比它们,并详细说明了仍然影响分析的潜在系统学。我们讨论了改善暗物质分布测量的前景,以及这些如何与未来的间接暗物质搜索相互作用。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological scalar fields and Big-Bang nucleosynthesis
暗物质和暗能量的性质构成了宇宙中能量的$95\%$以上,这仍然是宇宙学中一个尚未解决的重大问题。冷暗物质可以由超轻的标量场组成,它的质量项只与引力相互作用。用来解释最近宇宙加速膨胀的宇宙学常数可以很容易地用一个由势支配的标量场来代替。更一般地说,标量场在宇宙学中是普遍存在的:暴胀子、微扰子、模量、精粹、模糊暗物质、暗流体等都是一些例子。人们可能想知道是否所有这些标量场都是独立的。暗流体模型的目的是统一的精髓和模糊暗物质模型与一个独特的标量场。下一步是统一暗流体模型和暴胀理论。在非常早期的宇宙中,这样的标量场不受直接观测的强烈约束,但是大爆炸核合成对标量场模型的约束导致元素丰度的修改。在这次演讲中,我们将提出一个统一暗物质,暗能量和暴胀的标量场模型,并研究大爆炸核合成对原始标量场的约束。
2020-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Thermal Misalignment of Scalar Dark Matter
标量暗物质的传统失调机制取决于初始场值,这决定了振荡幅度和现今丰度。我们提出了一种机制,通过这种机制,一个微弱的(普朗克抑制)耦合的暗物质的费米子在热平衡驱动器的标量对它的高温潜在的最小值在大的字段值,动态产生振荡开始前的错位。与传统的错位生产不同,暗物质丰度是由微观物理决定的,而不是由初始条件决定的。作为通用机制的应用,我们讨论了一个现实的情况下,暗物质耦合到μ子。
2021-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Active galaxies can make axionic dark energy
活动星系核喷流携带螺旋形磁场,如果暗物质是轴子的,那么它会影响暗物质。这项初步研究表明,在强螺旋磁场的存在下,轴子凝聚体的性质可能会改变,成为暗能量。这样的暗能量可能会影响星系形成和星系动力学,因此在考虑轴子暗物质时不应忽视这种可能性。
2016-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Radio-Frequency Searches for Dark Matter in Dwarf Galaxies
矮球状星系长期以来一直被认为是间接寻找暗物质的最佳目标。然而,大多数此类研究都是使用伽马射线仪器进行的。在这篇综述中,我们讨论了最近的进展,已在无线电为基础的间接暗物质搜索。我们看看现有的工作在这个主题和讨论的未来前景,激励继续在这个新发展的领域,承诺成为,在即将到来的平方公里阵列,一个突出的组成部分,寻找暗物质的工作。
2020-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph