星系中碰撞暗物质的证据？

指数修正引力下暗能量与碰撞物质流体状态方程的振荡

Dark Energy and Equation of State Oscillations with Collisional Matter Fluid in Exponential Modified Gravity

本文研究了由曲率修正的指数$F(R)$引力模型描述的宇宙中存在由碰撞物质和辐射组成的物质流体时的宇宙学演化的某些方面。特别地，我们表示的Friedmann-Robertson-Walker运动方程的参数，是适当的描述的暗能量振荡和比较的暗能量密度和暗能量状态方程参数对应于碰撞和非碰撞的物质。除此之外，由于碰撞和非碰撞物质宇宙的宇宙学演化的事实，当量化的哈勃参数和有效状态方程参数，是非常相似的，我们进一步审视宇宙学演化研究的分析扩展到物质支配时代的物质扰动的研究。我们量化的物质扰动的增长因子方面的分析，在这种情况下，宇宙学演化的结果是清晰的，因为碰撞和非碰撞的宇宙可以清楚地区分。有趣的是，因为它是已知的振荡的有效状态方程参数周围的幻影鸿沟是不希望的和不需要的$F(R)$引力，当这些被认为是红移附近的物质支配时代和之前，在曲率修正的指数模型与碰撞物质，我们在这里研究存在振荡，从来没有跨越幻影鸿沟。因此，在充满碰撞物质的宇宙中也不存在有效状态方程参数的这种相当不必要的特征。

碰撞环星系的自适应网格加密模拟：相互作用几何的影响

Adaptive mesh refinement simulations of collisional ring galaxies: effects of the interaction geometry

碰撞环星系是盘状星系和入侵星系之间近乎轴对称的高速碰撞的结果。研究了碰撞环星系的性质随碰撞参量、初始相对速度和倾角的变化。我们采用新的自适应网格细化模拟跟踪恒星和气体随时间的演变，考虑到恒星形成和超新星反馈。轴对称相遇产生圆形的主环，然后是较小的次级环，而偏离中心的相互作用产生具有位移核的非对称环。我们提出了一个分析处理的磁盘翘曲引起的倾角大于零。我们的模型的恒星形成的历史主要是由碰撞参量的影响：轴对称碰撞诱导脉冲短寿命的星暴插曲，而偏离中心的遭遇产生长寿命的恒星形成。我们计算我们的模型的合成彩色地图，我们发现，环的B-V颜色通常比内部和外部光盘蓝约0.2等，与观测结果一致。

用恒星运动学和碰撞暗物质约束标量场

Constraining scalar fields with stellar kinematics and collisional dark matter

标量场的存在和探测可以为长期存在的关于暗物质（大多数星系中心的黑暗致密物体）的性质和其他现象的谜题提供解决方案。然而，自相互作用的标量场很难受到天文观测的约束，导致这些场的质量$m_ϕ$和自相互作用耦合常数$λ$的估计存在很大的不确定性。为了解决这个问题，我们系统地利用现有的天文观测来开发新的约束条件，大大限制了这个参数空间。特别是，通过利用我们的银河系中心的恒星动力学的精确观测，并假设这些动力学可以用一个玻色子星来解释，我们确定了玻色子星紧致性的上限，并对可能的标量场的属性值施加了显着的限制。要求标量场粒子遵循碰撞暗物质模型进一步缩小了这些限制。最重要的是，我们发现，如果一个标量暗物质粒子确实存在，那么它不能同时解释暗物质晕和星系核中暗致密天体的存在

透镜星系团Abell 3827中的光/质量偏移：碰撞暗物质的证据？

Light/Mass Offsets in the Lensing Cluster Abell 3827: Evidence for Collisional Dark Matter?

如果暗物质具有非零的自相互作用截面，那么星系团核心中的单个星系的暗物质晕应该受到来自星系团周围暗物质的拖曳力，这不会影响星系的恒星成分，从而导致恒星和暗物质之间的分离。如果横截面仅比目前天体物理学确定的上限低几十年，那么就会产生kpc尺度的分离。然而，这种分离只有在非常有利的条件下才能观察到。Abell 3827是一个邻近的晚期星系团合并，有四个巨大的中央椭圆星系，彼此相距不到20千秒差距。十个强透镜图像紧紧围绕椭圆提供了一个很好的约束，自由形式的镜头重建。我们的自由形式质量图显示了一个巨大的黑暗扩展团块，距离其中一个椭圆星系约6千秒差距。这一结果的鲁棒性已经过多次重建测试，并通过使用合成透镜质量分布的实验得到证实。用暗物质碰撞性来解释，我们的结果得到σ/m ~ 4.5 × 10^{-7}（t/10^{10} yr）^{-2} cm ^2/g，其中t是合并的年龄。

等离子体效应抑制混合诱导的碰撞冻结入

Plasma Effects Suppress Mixing-Induced Collisional Freeze-In

本文利用Kadanoff-Baym方程证明等离子体效应同样抑制碰撞冻结入，以等离子体修正混合角替代真空混合角，并据此排除惰性中微子作为keV-MeV质量范围暗物质的可能性。

块状镓中[C II ]、[O I]和CO的碰撞激发

Collisional excitation of [C II], [O I] and CO in Massive Galaxies

在松弛的星系团和星系群的中心，许多大质量星系都有巨大的冷（~ 10，000 K）和冷（~100 K）气体库。在许多低红移最亮的星系团和星系团中，这种气体被提升到炽热的ISM中，形成一种长期存在的结构，通常不会形成恒星。两个重要的问题是，这些储层冷却到什么程度，以及如果冷气充足，那么恒星形成效率低的原因是什么？加热和激发的灯丝从碰撞和混合的热粒子在周围的X射线气体描述以及在灯丝中观察到的光学和近红外线的比率。在本文中，我们研究的理论特性的密集，冷云发射的远红外线和亚毫米波通过明亮的线[C II]157 μm，[O I]63 μm和CO，暴露于这些高能电离粒子。虽然一些发射线可能是光学厚的，但我们发现这不足以对发射线比率进行建模。单独由热压力支撑来支撑细丝的模型也不能解释冷气体线比率，但是来自湍流或磁场的非常适度的附加压力支撑可以通过降低气体密度来拟合观察到的[O I]/[C II]线比率。这也可能有助于稳定细丝，防止导致恒星形成率低的崩溃。最后，我们作出预测，预计在这些条件下从冷气体的线比，并提出诊断图与进一步的观察比较。我们将代码作为附录提供。

超大质量黑洞周围的碰撞暗物质密度分布

Collisional dark matter density profiles around supermassive black holes

在Schwarzschild背景时空中求解了理想流体的球对称含时相对论欧拉方程，其中理想流体模拟了暗物质，时空背景是非旋转的超大质量黑洞.我们考虑流体服从理想气体状态方程作为暗物质的简单模型。假设平衡的初始条件，我们寻找后期吸引子类型的解决方案，我们发现，显示一个常数的吸积率为非零压力的情况下，也就是说，压力本身足以产生固定的吸积制度。然后我们用函数$A/r^κ$分析了这种晚期解的密度分布。对于不同的绝热指数值，我们发现不同的斜率的密度分布，我们研究这样的配置文件在两个区域：一个区域靠近黑洞，位于从视界到50 $M$和区域2从$\sim 800M$到$\sim 1500M$，这对于一个黑洞的$10^{9}M_{\odot}$对应于$\sim 0.1$ pc。该配置文件取决于绝热指数或等效的流体的压力和我们的研究结果如下：在附近的区域的密度分布显示$κ<1.5$的值，并在无压的情况下$κ\rightarrow 1.5$的限制;另一方面，在区域二，在所有的情况下，我们研究的值$κ<0.3$。如果将这些结果应用于暗物质问题，则结论是，在无压气体的极限下，密度轮廓仅在黑洞附近是尖形的，并且在1 pc以内的更大尺度上接近非尖形轮廓。这些结果一方面表明，压力足以提供平坦的暗物质密度分布，另一方面表明，中心黑洞的存在不会使暗物质的密度分布在0.1pc的尺度上发生扭曲。

轴对称环形Galvanic：AM 0053-353、AM 0147-350、AM 1133-245、AM 1413-243、AM 2302-322、ARP 318和迎头穿透

The Axis-Symmetric Ring Galaxies: AM 0053-353, AM 0147-350, AM 1133-245, AM 1413-243, AM 2302-322, ARP 318, and Head-On Penetrations

轴对称环系统可以从Madore等人（2009）的碰撞环星系新目录中识别出来。这些是类O型碰撞环星系。通过N-体模拟来研究沿对称轴运动的矮星系的正面碰撞，以解决它们的起源问题。结果发现，两个星系之间的初始相对速度较小的模拟，或与较重的矮星系的情况下，可以产生更高的密度对比度的环。在一次碰撞中有不止一代的环，并且任何一代环的寿命大约是一个动力学时间。得出的结论是，迎头穿透可以解释这些O型环星系从新的目录中识别Madore等人（2009），和模拟环类似的观测O型碰撞环是那些在早期阶段的环代之一。

Local Group中半乳糖苷的结构和核合成的起源和演化

Origin and Evolution of Structure and Nucleosynthesis for Galaxies in the Local Group

银河系是合并、坍缩、恒星形成、超新星和碰撞加热、辐射和碰撞冷却以及喷射核合成的复杂演化的产物。此外，所有这些都发生在宇宙膨胀、宇宙细丝、暗物质晕、螺旋密度波和新兴暗能量的形成的背景下。在这篇综述中，我们总结了观测证据，并讨论了最近的计算有关的形成，演化核合成在本星系群。特别是，我们将简要总结矮星系和本星系群的两个大螺旋星系的观测和模拟。我们讨论如何星系晕内的暗物质细丝，定义一个超星系平面的形式。沿着这个结构的引力相互作用导致了流向星系团中两个主要星系的流动。这些模拟和观测还表明，很大一部分星系晕是在很远的地方形成的，然后沿着这些流动的气流到达。我们还考虑了观测和核合成的模拟提供的见解内的星系晕和矮星系的本地组。

理解暖暗物质星系的形成

Understanding the Formation of Galaxies with Warm Dark Matter

本文通过绝热近似和弛豫方法，逐步构建暖暗物质星系形成理论，并用旋涡星系旋转曲线验证，从而约束暗物质粒子性质。

SPARC星系的暗物质轮廓：对模糊暗物质的挑战

Dark matter profiles of SPARC galaxies: a challenge to fuzzy dark matter

本文用贝叶斯框架和模型比较分析SPARC星系旋转曲线，发现过半星系偏好模糊暗物质轮廓，但粒子质量无法用单一值拟合全部星系。

快速增长的暗物质晕中大质量镓的缓慢增长

The Slow Growth of Massive Galaxies in Rapidly Growing Dark Matter Halos

在冷暗物质宇宙学中，最大质量的暗物质晕被预测在z<1时经历快速增长。虽然人们期望大质量星系也会通过合并迅速增长，但最近的观测研究得出结论，最大质量星系的恒星质量在z<1时仅增长30%。我们利用观测到的空间密度和牧夫座星系中z<1的红星系的聚集来确定这些星系如何填充暗物质晕。在质量最大的暗物质晕中，中央星系的恒星质量与晕质量的三分之一次方成正比，大部分恒星质量都存在于卫星星系中。因此，质量最大的星系成长缓慢，即使它们位于快速成长的暗物质晕中。

暗影响：暗卫星在矮星系上的印记

Dark influences: imprints of dark satellites on dwarf galaxies

在当前的$Λ$ CDM宇宙学模型的背景下，小的暗物质晕是丰富的，矮星系的卫星预计将主要是黑暗的。由于低质量星系具有较小的重子分数，与这些卫星的相互作用可能会留下特别引人注目的印记。我们揭示了这些暗卫星中最大的影响盘状矮星系和可能的动力学和形态的转变，从这些相互作用的结果。我们使用一套精心设置的，受控的孤立矮星系模拟。主矮星系在暗物质晕中只有一个恒星盘，而次矮星系则完全没有重子。我们改变盘质量，晕浓度，初始盘厚度和卫星轨道倾角。盘状矮星系被加热和破坏，由于轻微的合并事件，更极端的卫星盘质量比高，形态和运动学显着改变。此外，对于不太集中的晕，轻微的合并可以完全摧毁盘，留下一个低光度的类球状星系。我们的结论是，矮星系是非常容易受到干扰的暗星系，即使是一个轻微的合并事件可以显着破坏和改变的结构和运动学的矮星系。这一过程可能被看作是矮球状星系形成的一个新通道。

用标量场暗物质模型研究旋涡星系的自转曲线

Study of rotation curves of spiral galaxies with a scalar field dark matter model

在这项工作中，我们研究的旋转曲线的漩涡星系使用的暗物质模型的基础上的标量张量引力理论。我们展示了如何估计的标量场暗物质参数使用的样本观察到的旋转曲线。

椭圆星系的暗质量与其形状的关系

A relation between the dark mass of elliptical galaxies and their shape

我们已经研究了大量的椭圆星系，发现它们的暗物质含量和可见形状的椭圆率之间存在相关性。星系被严格选择，因此只考虑典型的中等大小的椭圆星系。拒绝具有不寻常特征的Galerkin，以最大限度地减少点对点数据分散并避免系统偏差。从六种不同的技术提取银河系暗物质含量的数据被用来避免方法的偏差。对椭圆星系属性之间的相互关系进行了彻底的调查，以评估相关性是否源于观测偏差，但没有这样的起源可以确定。从表面上看，发现的相关性意味着在相同的光度下，较圆的中等大小的椭圆星系似乎比较平的椭圆星系包含更少的暗物质，例如，较圆的星系平均质量比较平的星系小四倍。这在宇宙结构形成的传统模型中是令人困惑的。

Numerical solution of the exact background collisional Boltzmann equation for dark matter-baryon scattering

Linear cosmological observables can be used to probe elastic scattering of dark matter (DM) with baryons. Availability of high-precision data requires a critical reassessment of any assumptions that may impact the accuracy of constraints. The standard formalism for constraining DM-baryon scattering pre-recombination is based on assuming a Maxwell-Boltzmann (MB) velocity distribution for DM. This assumption is not always justified and does not allow for probing DM self-interactions in addition to its interactions with baryons. Lifting the MB assumption requires solving the full collisional Bolt…

New Analysis of Dark Matter in Elliptical Galaxies

We investigate a correlation between the dark matter content of elliptical galaxies and their ellipticity that was initially reported in 2014. We use new determinations of dark matter and ellipticities that are posterior to that time. Our data set consists of 237 elliptical galaxies passing a strict set of criteria. We find a relation between the mass-to-light ratio and ellipticity that is well fit by M/L = (14.1 \pm 5.4)?, which agrees with the result reported in 2014.

缺乏暗物质矮星系群的进一步证据

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。

一个新的z = 0.111的碰撞环星系：御夫座轮

A New Collisional Ring Galaxy at z = 0.111: Auriga's Wheel

我们报告了一个碰撞环星系的偶然发现，被确定为2 MASX J 06470249 +4554022，我们称之为“御夫座之轮”，作为更大的银河系调查的一部分，在SUPRIME-CAM框架中发现。这类特殊的星系是典型的晚型星系和早型星系之间近正面碰撞的结果。随后的GMOS-N长缝光谱证实了这对相互作用的成分的相对接近，并显示它具有0.111的红移。光谱分析表明，晚型星系是LINER类活动星系核，而早型星系也可能是活动星系核的候选者，这在已知的碰撞环星系中是非常罕见的。对环的初步建模发现，其膨胀速度约为200 km ^-1，这与我们的观测结果一致，也就是说，这次碰撞的历史大约为5千万年。环目前的半径约为10千秒差距，恒星和气体的桥梁也可以看到连接两个星系。

The Three Hundred：宇宙学模拟中缺乏暗物质的大质量卫星星系的存在性

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。

星系-暗物质联系的演化和星系在暗物质晕中的组装

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]

CDM和SIDM中具有重子的矮星系：暗物质性质的观测探测

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。

Local Group矮星系中的暗物质

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。

原初黑洞的结构形成：碰撞动力学、双星与引力波

Structure formation with primordial black holes: collisional dynamics, binaries, and gravitational waves

本研究首次开展一致纳入少体碰撞、后牛顿修正、引力波轨道衰减及并合的PBH暗物质宇宙结构形成模拟，揭示晕结构、热成分与双星族群，并讨论引力波背景约束。

具有普通物质和碰撞物质的f（R）理论中的晚期宇宙学演化

Late Time Cosmological Evolution in f(R) theories with Ordinary and Collisional Matter

研究了修正引力$f(R)$理论的晚期宇宙学演化，宇宙的物质组成为碰撞自相互作用物质。我们假设宇宙是由平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规描述的，并且它是物质和暗能量主导的。我们的碰撞物质$f(R)$理论的数值分析结果进行了比较，从无压物质$f(R)$理论和$\mathrmΛ\mathrm{CDM}$模型。正如我们将要证明的那样，所得到的图像可以因模型而异，这表明$f(R)$理论中碰撞物质的效应是强烈依赖于模型的。特别地，在少数情况下，可以更好地拟合$\mathrmΛ\mathrm{CDM}$模型。在所有研究的情况下，有效状态方程参数不跨越幻影划分，无论是在碰撞物质和无压物质$f(R)$理论。最后，我们深入研究碰撞物质的影响之一的$f(R)$模型，已知提供一个统一的描述早期的通货膨胀和后期的时间加速。宇宙演化的整体图景并没有受到剧烈的影响，除了物质时代之外，物质时代被一个额外的物质能量密度项进一步增强，这是领先的秩序。然而，对宇宙演化的完全一致的描述需要在总能量密度中引入暗能量补偿，这是一个从文献中非常熟知的概念。

暗能量概念的传统方法

A conventional approach to the dark-energy concept

受结果暗示暗物质（DM）的成分可能是碰撞的启发，我们考虑一个宇宙学（玩具）模型，其中DM本身具有某种热力学性质。在这种情况下，不仅宇宙中的物质可以被视为一种经典的正压力引力流体，而且，连同它的所有其他物理特性，这种流体的内部运动的能量应该被视为宇宙引力场的一个来源。这种形式的能量可以补偿额外的（暗）能量，这是破坏空间平坦性所必需的，而复合后的宇宙仍然在不断减速。与此同时（即，在碰撞DM方法的背景下），代表距离模量作为宇宙学红移μ（z）的函数的理论曲线非常准确地拟合了多次使用的超新星Ia事件样本的哈勃图。一个充满碰撞DM的宇宙学模型可以容纳大多数现有的观测数据（也包括来自重子声学振荡的数据），而不需要任何暗能量（DE）或宇宙学常数。然而，正如我们所证明的那样，对于那些虽然生活在充满自我交互DM的宇宙中，但坚持采用传统的无碰撞DM方法的人来说，情况并非如此。从这个观察者的角度来看，宇宙学上遥远的发光源似乎更远（即，它们看起来比预期的要暗），而宇宙看起来要么加速要么减速，这取决于宇宙学红移的值。这张图片，其中，今天，代表了观测宇宙学的共同看法，获得了碰撞DM方法的背景下，更传统的解释。

大质量黑洞周围的自相互作用暗物质尖点

Self-interacting dark matter cusps around massive black holes

我们采用传导流体近似来模拟处于弱碰撞粒子团中心的大质量黑洞周围物质的稳态分布。所谓“弱碰撞”，我们指的是这样一个团簇，其中粒子碰撞之间的平均自由时间比特征粒子穿越（动力学）时间尺度长得多，但比团簇寿命短。当应用到一个星团，我们重现熟悉的Bahcall-Wolf幂律尖点解的恒星绑定到黑洞。在黑洞的大部分引力阱中，恒星密度与半径的比例为$r^{-7/4}$，速度色散为$r^{-1/2}$。当应用于具有速度依赖横截面$σ\sim v^{-a}$的弛豫自相互作用暗物质（SIDM）晕时，气体再次形成幂律尖点，但现在SIDM密度按$r^{-β}$标度，其中$β= (a+3)/4$，而其速度色散再次按$r^{-1/2}$变化。首先在牛顿理论中得到结果，然后在完全的广义相对论中得到结果。虽然导电流体模型是一个简化，它提供了一个合理的第一近似的物质配置文件，是更容易实现比一个完整的福克-普朗克处理或$N$体模拟的碰撞扰动的玻尔兹曼方程。

狮子座环的碰撞起源

A collisional origin for the Leo ring

星系周围的扩展HI结构对于探测星系形成的情况是非常重要的。狮子座群中的巨大HI环是附近宇宙中最大和最有趣的HI结构之一。它是否由原始气体组成，如明显缺乏任何光学对应物和缺乏与附近星系的明显物理联系所暗示的那样，或者是在碰撞中从星系中排出的气体，这是一个积极的争论。我们提出了深宽视场的CFHT上的MegaCam获得的环区域的光学图像。它们揭示了沿着环的几个HI和UV凝聚的光学对应物，在g '，r'和i'波段，这可能对应于气体环内形成的恒星协会。分析这些恒星形成区之一的光谱能量分布，我们发现它是典型的恒星形成区在前富集潮汐碎片。然后，我们使用模拟来测试的假设，狮子座环的结果从狮子座集团成员NGC 3384和M96之间的正面碰撞。根据我们的模型，这是能够解释，至少定性地说，该系统的主要观测特性，狮子座环是一致的碰撞环。因此，这可能是另一个由预富集的碰撞碎片组成的扩展星系际气体的例子。

碰撞环星系NGC 922的星团人口

The Star Cluster Population of the Collisional Ring Galaxy NGC 922

利用HST/WFPC 2 UBVI测光、星群合成模型和N-body/SPH模拟方法，详细研究了距我们最近的碰撞环星系NGC 922中的星团星群，发现69%的星团年龄小于700万年，且大多数位于环中或棒中，与强的H α辐射相一致. NGC 922的光度函数斜率为2.1-2.3，与邻近星系的年轻星系团一致。集群年龄分布的模型相匹配的观察最好的集群中断时，被认为是。我们还发现年龄（> 5000万年）和质量（>10^5兆太阳）的星团是微弱模糊星团的优秀祖先。图像还显示了指向同伴的潮汐羽流。从我们的分析中得出的恒星年龄与在伴星通过期间被剥离的先前存在的恒星一致。最后，将NGC 922中观测到的恒星形成复合体与来自GOODS场的一个遥远环星系的恒星形成复合体进行比较，表明它们的质量和大小非常相似，表明它们的起源相似。

暗物质晕的中心尖点：事实还是虚构？

The central cusps in dark matter halos: fact or fiction?

我们调查的可靠性标准N体模拟的建模著名的Hernquist晕的帮助下，\texttt{GADGET-2}代码（使用树算法来计算引力）和\texttt{ph4}代码（使用直接求和）。比较结果，我们发现，在晕中心的核心形成（这是传统上被认为是第一个数字效应的迹象，具体来说，碰撞松弛）没有任何关系的碰撞松弛，被定义的树算法的属性。这一结果对目前普遍采用的晕心模拟可靠性标准提出了质疑。虽然我们使用的晕模型，这是理论上证明是平稳和稳定的，一种数值的“暴力松弛”发生。它的性质表明，这种效应很可能是负责中央尖点的形成，在宇宙学建模的大尺度结构，然后“核心尖点问题”只是一个技术问题的N体模拟。

Illuminating the Darkest Galaxies

Low luminosity dwarf galaxies provide stringent constraints on the nature of dark matter. Establishing these constraints depends on precise kinematic measurements of individual stars. In this overview for non-specialists, we describe current and future prospects for three unique tests of dark matter using resolved stellar kinematics in low luminosity galaxies: the overall number of satellite galaxies around the Milky Way, dark-matter annihilation radiation from dwarf galaxies, and their internal density profiles. We then assess the prospects for meaningfully testing theories of dark matter bas…

推进无碰撞和弱碰撞自引力系统非平衡动力学的前沿

Pushing the Frontiers of Non-equilibrium Dynamics of Collisionless and Weakly Collisional Self-gravitating Systems

本论文提出新理论描述受扰星系在脉冲、绝热和近共振机制下的非平衡弛豫及动力学摩擦，首次解释了动力学浮力与核停滞现象，揭示了其对超大质量黑洞并合的深远影响。

星系中心的暗物质

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。

具有汤川势的暗物质形成的矮星系核

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。

衰变暗物质宇宙学中星系和星系团的长期演化

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。

无暗物质的超弥散星系

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。

星系中暗物质诱导的重子反馈

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。

非线性区间的暗等离子体：来自粒子云胞模拟的约束

Dark plasmas in the nonlinear regime: constraints from particle-in-cell simulations

本研究通过首个粒子云胞模拟，研究暗物质流在长程自相互作用下的集体不稳定性，发现其产生有效动态碰撞截面，并将暗荷质比上限扩展超过十个数量级。

星系和星系团中不可见暗物质湮灭的Sommerfeld增强

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。

统一描述粒子性与模糊玻色子暗物质 II：耗散与随机力

Unified description of corpuscular and fuzzy bosonic dark matter II: Dissipation and stochastic forces

该研究扩展了先前关于玻色子暗物质的统一描述，通过超越领头阶的Schwinger-Keldysh作用量推导出含耗散和随机力的自洽方程组，并在热平衡极限下验证了涨落-耗散关系。

星系的普适性质和核心暗物质分布

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”。

玻色子星作为黑洞模拟体对标量场性质的约束

Constraining scalar field properties with boson stars as black hole mimickers

得到了对标量场质量和自相互作用耦合常数强度的约束。这是通过对我们银河系中心恒星动力学的观测，并假设负责这种动力学的黑暗致密物体是玻色子星，而不是超大质量黑洞来完成的。我们表明，如果这样的标量场代表一个自旋零粒子的横截面足够高，被认为是碰撞暗物质，有一个区域的参数兼容的两个条件：即标量场发挥碰撞暗物质的作用，它可以形成与恒星运动学兼容的质量和紧凑性的对象。

巨星系局部流中的暗能量支配

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。

星系和星系团中轻微自相互作用冷暗物质的标度关系

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。

Metastable Nuclear Isomers as Dark Matter Accelerators

Inelastic dark matter and strongly interacting dark matter are poorly constrained by direct detection experiments since they both require the scattering event to deliver energy from the nucleus into the dark matter in order to have observable effects. We propose to test these scenarios by searching for the collisional de-excitation of meta-stable nuclear isomers by the dark matter particles. The longevity of these isomers is related to a strong suppression of $γ$- and $β$-transitions, typically inhibited by a large difference in the angular momentum for the nuclear transition. The collisional …

大质量星系中的暗物质

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。

星系和星系团中暗能量的引力稳定性

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。

星系团的暗能量和关键物理参数

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。

银河系中暗物质的普适性质

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。

隐藏的带电暗物质

Hidden Charged Dark Matter

暗物质能像电子在标准模型中那样通过电荷守恒而稳定吗？我们研究了暗物质是隐藏的可能性，即在所有标准模型规范相互作用下是中性的，但在隐藏扇区的精确U（1）规范对称性下是带电的。这些候选者在无WIMP模型中得到了预测，在超对称模型中，隐藏的暗物质具有所需的热遗迹密度，质量范围很广。隐藏的带电暗物质具有许多中性暗物质所不具有的新颖性质：（1）束缚态的形成和化学冻结后的Sommerdan增强湮灭可能会降低其残余密度，（2）类似的效应大大增强了z ~ 30红移处原晕中的暗物质湮灭，（3）隐藏光子的康普顿散射延迟了动力学解耦，抑制了小尺度结构，卢瑟福散射使这种暗物质发生自相互作用和碰撞，从而可能影响子弹星系团的性质和观测到的星系晕的形态。我们在一个无WIMP模型中分析了所有这些效应，其中隐藏扇区是最小超对称标准模型的简化版本，暗物质是隐藏扇区状态。我们发现带电隐藏的暗物质是可行的，并与正确的遗迹密度为合理的模型参数和暗物质质量在1 GeV < m_X < 10 TeV的范围内。同时，在优选的参数范围内，该模型预测了小星系的暗物质晕中的核心以及未来观测可能达到的其他晕属性。因此，这些模型提供了一个可行的和动机良好的框架碰撞暗物质与索末菲增强，与天体物理学和暗物质搜索的新的影响。

宇宙学额外维度可模拟暗物质 I. 星系中的暗物质

Cosmological extra dimensions can mimic dark matter I. Dark matter in galaxies

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。

为什么星系的暗物质是微褐矮星的团块而不是冷暗物质

Why the dark matter of galaxies is clumps of micro-brown-dwarfs and not Cold Dark Matter

Schild在1996年对类星体微透镜现象的观测表明，星系中的重子暗物质BDM是微褐矮星，是在等离子体到气体跃迁10^13秒时形成的原始氢氦行星，形成万亿颗行星的团块，称为原球状星团PGC。当视界尺度L_H = ct与Gibson（1996）的Schwarz粘性尺度L_SV相匹配时，等离子体的大光子粘性ν允许超星系团质量在10^12秒发生引力碎裂。空洞以音速c/ 3^1/2开始膨胀，其中c是光速，t是时间，这解释了10^25米大小的区域被观测到没有任何物质，无论是BDM还是非重子NBDM。大多数NBDM是弱碰撞，强扩散，类中微子粒子。如果假设冷的NBDM（CDM），它必须很快变得温暖和扩散，因为它是弱碰撞的。它不能聚集，它的聚集也不能聚集。Kroupa等人（2010）的本地卫星观测结果以99%的置信度排除了CDM。卫星是PGCs的集群。PGC被银河系重新捕获在一个吸积盘上，因为它们冻结并从其核心扩散，形成BDM晕。恒星是由原始气体行星在原始星系中的粘性合并形成的。恒星因过量摄入mBD而死亡，在200万至800万年时产生了第一批化学物质、海洋和生命。

通过模拟相互作用星系测量暗物质

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。

Radio-Frequency Searches for Dark Matter in Dwarf Galaxies

Dwarf spheroidal galaxies have long been discussed as optimal targets for indirect dark matter searches. However, the majority of such studies have been conducted with gamma-ray instruments. In this review, we discuss the very recent progress that has been made in radio-based indirect dark matter searches. We look at existing work on this topic and discuss the future prospects that motivate continued work in this newly developing field that promises to become, in the light of the up-coming Square Kilometre Array, a prominent component of the hunt for dark matter.