Dwarf Galaxies without Dark Matter: constraints on Modified Gravity
不含暗物质的$19$矮星系的发现，反直觉地为宇宙学的$Λ$ CDM标准模型提供了强有力的支持。在暗物质以冷暗粒子的形式存在的情况下，它们的存在是很好的适应。然而，这是有趣的，定量探索需要从修改后的重力模型，以适应这些星系的存在，以及在这些模型中需要什么额外的自由度。为此，我们推导出在星系尺度的动力学（维里定理）的一般类修改后的重力模型。我们区分满足Jebsen-Birkhoff定理的理论和不满足Jebsen-Birkhoff定理的理论。我们的目标是开发出能够区分暗物质是引力理论的一部分还是粒子的测试。19个矮星系的发现为我们提供了一个严格的测试模型的修改重力。我们的主要发现是，总有一个额外的贡献维里定理来自引力的修改，即使某个星系显示非常小的，如果不是可以忽略不计的，痕迹的暗物质，最近已经报道。因此，如果这些和更多的星系被确认为缺乏（或可忽略不计）的暗物质，而其他类似的星系有丰富的暗物质，这似乎是有趣的发现重力的修改来描述暗物质。我们的研究结果可以用于未来的天文观测，在天体物理尺度上对修改后的引力模型的参数进行约束，其中暗物质被描述为这样。
2020-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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。
2014-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
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。
2012-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
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。
2014-01-08 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Dark matter in dwarf galaxies
虽然尖核矮星系的争议被视为一个问题，我认为，核心的中央配置文件可以解释为扁平尖，因为他们遭受相互矛盾的测量和统计数据不足，因为有大量的传统过程，可以扁平他们，因为他们的创建，没有一个需要新的物理。其他问题，如“太大而不能倒”，没有讨论。
2017-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Local Group galaxies emerge from the dark
宇宙结构形成的“λ冷暗物质“（LCDM）模型是非常容易证伪的：一旦它的参数在大尺度上固定下来，它就可以在附近的宇宙中得到检验。在我们的本星系群内的观测，包括银河系和仙女座的卫星群，似乎与LCDM的预测相矛盾：卫星星系比暗物质晕少得多（“失踪的卫星”问题），星系似乎避免最大的子结构（“太大而不能倒”问题），而最亮的卫星似乎在一个薄平面上绕着它们的宿主星系运行（“卫星平面”问题）。我们目前的结果，从第一个流体动力学模拟的本地组相匹配的观测到的丰富的星系。我们发现，当重子和暗物质的背景下，同时遵循一个现实的星系形成模型，所有这三个“问题”的LCDM范式内得到解决。
2014-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Intergalactic Stellar Population from Mergers of Elliptical Galaxies with Dark Matter halos
我们提出了模拟干合并遇到的椭圆星系对之间的暗物质晕。这些模拟的目的是研究在抛物线和双曲线碰撞中产生的星系间恒星星族。我们模拟了总质量/光质量比M_T/M_L分别为3和11的祖星系。碰撞星系的初始质量被选择为使得M_1/M_2和10。模型星系中充满了代表恒星的粒子，如Stanghellini等人（2006）和暗物质。这些碰撞产生的合并残余物显示出一群无界粒子，既有黑暗的，也有明亮的。粒子的数量变得无界取决于轨道配置，双曲线的遭遇比抛物线的遭遇产生更大的发光集群内人口。此外，在相同轨道参数的模拟中，较低的M_T/M_L碰撞星系产生的无界发光粒子的比例较大。对于每一个模型的碰撞，无界的初始恒星质量的分数是相同的，在所有的质量箱考虑，类似于我们以前发现的建模遇到的星系没有黑暗的晕。我们模拟得到的星系际光度占总光度的比例在暗亮质量比为10和2时分别为~ 4%和~ 6%。这些无界的总发光分数从17%下降，我们以前发现的情况下，没有黑暗的晕。我们的研究结果与星系群中观察到的星系际光广泛一致，而我们以前的模型没有黑暗的晕的结果更好地包括观察到的集群内人口。我们提出了一个可能的星系际恒星形成的方案。
2009-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Extreme Small Scales: Do Satellite Galaxies Trace Dark Matter?
我们调查的径向分布的星系内的主机暗物质晕建模的小规模集群，测量斯隆数字巡天。具体来说，我们对Jiang等人（2011）测量的星系两点关联函数进行了建模，在很宽的亮度阈值样本范围内（绝对r波段星等为-18到-23），投影分离非常小（10 < r < 400 kpc/h）。我们使用晕占据分布（HOD）框架与自由参数，指定的数量和空间分布的星系内的主机暗物质晕。我们假设，在每个晕的第一个星系生活在晕中心和额外的卫星星系遵循径向密度分布类似的暗物质Navarro-Frenk-White（NFW）的配置文件，除了浓度和内斜率允许变化。我们发现，在低光度的样本，卫星星系的径向配置文件是一致的NFW。M_r < -20和较亮的卫星星系的径向轮廓具有比NFW明显更陡的内斜率（我们发现内对数斜率范围为-1.6到-2.1，而NFW为-1）。我们定义了一个有用的浓度度量M_（1/10），它是包围在晕维里半径十分之一以内的卫星星系（或质量）的分数。我们发现低光度卫星星系的M_（1/10）与NFW一致，而亮星系的M_（1/10）则高出2.5-4倍，这表明这些星系的暗物质晕比暗物质本身更集中。因此，我们的研究结果表明，一旦星系合并成更大的晕，控制星系空间分布的过程必须依赖于光度，这样发光的星系就成为底层暗物质的不良示踪剂。
2012-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
The offsets between galaxies and their dark matter in Lambda-CDM
我们使用“演化和组装的银河系及其环境”（EAGLE）套件的流体动力学宇宙学模拟测量恒星和星系的暗物质组件的中心之间的偏移。我们发现，绝大多数（>95%）的模拟星系显示的偏移小于重力软化长度的模拟（普卢默等效$ε= 700$ pc），无论是场星系和卫星星系团和集团。我们也没有发现暗物质沿着星系运动方向的系统性尾随或领先。偏移与从麦克斯韦分布中随机抽取的一致，其中$σ\leq 196$ pc。由于天体物理效应产生的$1.62^{+0.47}_{-0.49}$ kpc偏移最近在阿贝尔3827中观察到的没有可行的类似物，观测结果是在紧张局势与碰撞冷暗物质模型假设在我们的模拟。
2015-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Slow Galaxy Growth within Rapidly Growing Dark Matter Halos
在冷暗物质宇宙学中，质量最大的暗物质晕在红移z=1和z=0之间经历快速增长，对应于过去70亿年的宇宙时间。因此有一种期望，即最大质量星系的恒星质量也将通过在这个红移范围内的合并而迅速增长。虽然有一些大质量星系在低红移下合并的例子，但最近的观测表明，大质量星系的恒星质量自z=1以来只增长了30%。一些文献声称，大质量星系的缓慢增长与CDM范式相反，尽管情况不一定如此。为了确定为什么大质量星系没有快速增长，我们模拟了星系如何填充暗物质晕。为此，我们在NOAO深宽视场巡天的Bootes场中测量了红移z<1星系的空间密度和空间聚类。然后，我们使用晕占据分布（HOD）形式主义的观测建模。我们发现最大星系的恒星质量与暗物质晕质量的三分之一次方成正比。在质量最大的暗物质晕中，我们还发现恒星质量主要分布在“卫星”星系中。因此，大型星系的恒星质量预计会相对缓慢地增加，即使它们位于快速增长的暗物质晕中。
2009-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Addressing the core-cusp and diversity problem of dwarf and disk galaxies using cold collisionless DARKexp theory
本文首次证明基于统计力学的DARKexp模型仅凭单一形状参数即可拟合96个SPARC星系的旋转曲线及超暗矮星系密度分布，从而在不引入重子反馈或修改暗物质性质的情况下解决核-尖峰与多样性问题。
2025-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Made-to-Measure Dark Matter Haloes, Elliptical Galaxies and Dwarf Galaxies in Action Coordinates
我们为常用于星系建模的双幂律密度族提供了一系列基于作用的分布函数（DF）。DF本身是一个双幂定律的行动的组合，并减少到已知的限制，在一个纯幂定律的情况下，在小和大半径。我们的方法使模型的速度各向异性进行调整，因此，在内部和外部的各向异性可以指定的手的应用程序。我们提供自洽的DF的Hernquist和Jaffe模型-无论是无处不在的各向同性速度分散，并与运动学，逐渐变得更加径向各向异性向外移动。我们也进行了这项工作的核心暗物质模型。这些都是量身定制的，以代表黑暗的晕和椭圆星系分别从模拟或观测数据推断的运动学特性。最后，我们放松核心发光组件内的暗物质晕提供一个自洽的模型嵌入在暗物质的矮椭球。DF为我们提供了非旋转的球形恒星系统，但与行动的工作的优点之一是相对容易，这样的模型可以转换成轴对称和三轴。
2015-01-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effects of self-interacting dark matter on the stripping of galaxies that fall into clusters
我们使用C-EAGLE流体动力学模拟来研究自相互作用暗物质（SIDM）对星系在星系团中的作用。我们发现SIDM星系遵循与冷暗物质（CDM）类似的轨道，但到目前为止，其质量减少了${\sim}$ 25%。三分之一的SIDM星系被完全破坏，相比之下，五分之一的CDM星系。然而，过度剥离将比以前的DM模拟更难观察到，因为大多数剥离的星系形成核心，也失去了恒星：最具辨别力的物体变得不可观察。最好的测试将是测量恒星质量为$10^{10-11}\,\mathrm{M}_{\odot}$的星系的恒星-晕质量关系（SHMR）。在CDM宇宙中，这是星团中的8倍，而在SIDM宇宙中则是13倍。考虑到SHMR中的内禀散射，这些模型可以用${\sim}32$星系团的无噪声星系-星系强透镜来区分。
2021-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Galaxies lacking dark matter in the Illustris simulation
任何可行的星系相互作用的宇宙学模型都预测原始和潮汐矮星系（TDG）的存在。特别地，在宇宙学标准模型（$Λ$ CDM）中，根据对偶矮星系定理，必须存在不同半径的原始暗物质主导的和无暗物质的TDG。我们研究了$Λ$ CDM宇宙学中TDG的频率、演化和性质。我们使用流体动力学宇宙学的Illustris-1模拟，以确定潮汐矮星系候选者（TDGC），并研究其现今的物理性质。我们还介绍了一些缺乏暗物质的星系形成的电影，证实了它们的潮汐矮星性质。然而，TDGC也可以通过其他机制形成，例如从冲压压力剥离的材料或推测，从冷吸积气体。我们发现97个TDGC与$M_{stellar} >5 \times 10^7 M_\odot$在红移$z = 0$，对应于一个共同移动的数密度$2.3 \times 10^{-4} h^3 cMpc^{-3}$。质量最大的TDGC具有$M_{total} = 3.1 \times 10^9 M_\odot$，与大麦云云相当。TDGC是相空间相关的，达到高金属丰度，并且通常比富含暗物质的矮星系年轻。本文首次报道了在自洽的$Λ$ CDM宇宙学模拟中对偶矮星定理的验证。模拟的TDGC和以暗物质为主的星系分布在半径-质量图的不同区域，与早期星系的观测结果不一致。在插图1中形成的暗物质贫乏星系的半径与观测到的矮星系和在其他星系相遇模拟中形成的TDG相当。在Illustris-1中…
2019-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
A New Probe of the Distribution of Dark Matter in Galaxies
暗物质晕的尺度半径是描述暗物质密度分布的一个关键参数，因此也是星系建模的一个基本参数。我们在这里开发了一种新的，观察动机的探针定量推断其价值。我们证明了星系中扩展的氢原子盘的扰动可以用来推断暗物质晕的尺度半径。我们的主要度量是气盘外围扰动的$m=1$模式的相位，我们认为这是由潮汐相互作用产生的。我们将该方法应用于漩涡星系，它有一个光学可见的卫星。我们探索潜在的退化，由于轨道倾角和初始条件，并发现我们的结果是相对不敏感的这些考虑。我们的方法跟踪暗势阱通过观察到的外部气体盘的扰动是补充引力透镜。
2011-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Angular momentum and morphological sequence of massive galaxies through Dark Sage
利用Dark Sage半解析模型发现，大质量星系的形态序列主要由暗晕质量而非角动量驱动，核球主导星系所在暗晕质量约为盘主导星系的十倍。
2019-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Unifying dark matter, dark energy and inflation with a fuzzy dark fluid
标量场出现在许多宇宙学模型中，特别是为了解释暗能量和暴胀，但也是为了模拟暗物质。在本文中，我们表明，这是可能的标量场同时取代暗物质，暗能量和通货膨胀假设存在的非最小耦合到重力，墨西哥帽潜力，和自发对称性破缺前的通货膨胀。在暴胀之后，标量场表现得像一种暗流体，模仿暗能量和暗物质，并且具有类似于模糊暗物质的暗物质行为。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-th
Polytropic dark halos of elliptical galaxies
早期类型星系中恒星和行星状星云的运动学为神秘的暗物质晕物理学提供了重要线索。我们使用一个球形的自引力模型拟合了14个这样的星系的已发表数据，该模型有两个组成部分：（1）根据光度参数固定的Sersic恒星轮廓，以及（2）始终符合共享引力势的多变暗物质晕。多方状态方程可以描述暗物质的扩展理论，包括自相互作用、非广延热统计学或玻色子凝聚（在经典极限下）。在这样的模型中，在盘星系中广泛观察到的扁平核质量分布是由于先天的暗物理，而不管任何重子搅动。这种情况下的自然参数之一是暗物质的有效热自由度（F_d）的数量，它与暗热容成正比。默认情况下，我们假设重子和暗物质的宇宙比。在某些情况下，非Sersic运动学思想和可能的非球形阻碍拟合。在所有14个星系中，与只有恒星的模型相比，与多变暗晕的拟合改善了或至少给出了与速度色散曲线相似的拟合。良好的晕轮拟合通常偏好F_d值在6到8之间。这个范围补充了最近推断的极限7<F_d<10（Saxton & Wu），该极限来自对星系团核心半径和黑洞质量的限制。然而，退化仍然存在：径向轨道各向异性或暗质量分数的减少会使我们的模型倾向于更低的F_d，而重子的减少会使我们的模型倾向于更高的F_d。
2010-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Dark sector unifications: dark matter-phantom energy, dark matter -- constant $w$ dark energy, dark matter-dark energy-dark matter
本文提出了一种新的方法，统一的暗物质和暗能量的宇宙流体。介绍了一个模型，其中宇宙流体声速平方被定义为状态方程（EoS）参数的函数。它示出了如何对数的一部分，这个函数的结果在动力学制度以前没有观察到的宇宙流体模型。结果表明，在一个特定的动力学制度的模型表现为统一的暗物质和幻影暗能量。此外，它表明，该模型可以描述暗物质-暗能量统一，其中暗能量渐近行为的暗能量与一个常数EoS参数大于-1。在特定的参数范围内，统一流体模型也再现了类似于$Λ$ CDM模型的全局扩展，其中流体声速对于小的标度因子值为零，并且对于大的标度因子值为小的，甚至为零。最后，它显示了如何该模型可能有助于描述宇宙流体暗物质-暗能量-暗物质统一。得到了产生这种瞬态暗能量行为的模型参数的物理约束。
2019-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
