NIHAO -- XXV. Convergence in the cusp-core transformation of cold dark matter haloes at high star formation thresholds
我们利用NIHAO计划的宇宙学流体动力学星系形成模拟来研究冷暗物质（CDM）晕对重子过程的响应。以前的工作表明，晕响应主要是星系恒星质量和总维里质量之间的比率，以及气体有资格形成恒星的密度阈值$n [{\rm cm}^{-3}]$的函数。在低$n$的所有模拟在文献中同意矮星系晕是尖的，但在高$n\ge 100$没有达成共识。我们跟踪在矮星系与$n\ge 100$在以前的一些模拟不足的空间分辨率的光环收缩。提供所采用的恒星形成阈值是适当的模拟的分辨率，我们表明，晕响应是显着稳定的$n\ge 5$，最高的恒星形成阈值，我们测试，$n=500$。这个自由参数可以用观测到的年轻恒星的聚集来校准。模拟低阈值$n\le 1$预测集群是太弱，而模拟高恒星形成阈值$n\ge 5$，是与观察到的集群一致。最后，我们测试的CDM预测对附近的矮星系的圆速度。低阈值预测速度太高，而使用$n\sim 10$的模拟提供了与观测结果的良好匹配。因此，我们的结论是CDM模型提供了一个很好的描述星系的结构kpc尺度上的重子的影响被适当地捕获。
2020-11-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
A unified solution to the small scale problems of the $Λ$CDM model II: introducing parent-satellite interaction
我们继续研究重子物理对$Λ$ CDM模型小尺度问题的影响，基于半解析模型（Del Popolo，2009）。利用该模型，我们展示了如何将尖/核、丢失卫星（MSP）、太大而不能倒（TBTF）问题和角动量突变与观测相协调，并添加了母星-卫星相互作用。暗物质与重子之间通过动力学摩擦的相互作用可以充分地消除密度剖面的内尖点，从而解决尖点/核问题。在我们的模型中，结合Zolotov等人（2012年）的修正，类似于Brooks等人（2013年），以及紫外线加热和潮汐剥离的影响，在Via Lactea 2（VL 2）subhaloes中看到的大质量发光卫星的数量与MW中观察到的数量一致，从而解决了MSP和TBTF问题。该模型还产生了角自旋参数和角动量的分布，与van den Bosch，Burkert，\\& Swaters（2001）研究的矮星的观测结果一致。
2014-11-21 astro-ph.CO
Orbits and adiabatic contraction in scalar field dark matter halos: revisiting the cusp-core problem in dwarf galaxies
玻色-爱因斯坦凝聚的暗物质，也被称为标量场暗物质（SFDM），已经成为冷暗物质（CDM）的流行替代品，因为它预测了星系的核心，而不是CDM晕的尖端（“尖端核心问题”）。我们继续研究SFDM与一个强大的，排斥性的自相互作用; SFDM（SFDM-TF）的C-Fermi制度。在该模型中，结构形成被抑制在与TF半径$R_\text{TF}$相关的尺度以下，TF半径接近于这些晕中的中心核的半径。通过研究星系晕中的绝热收缩（AC）过程，首次研究了重子对真实星系SFDM-TF晕轮廓的影响。在此过程中，我们首先分析了适用于SFDM的基本量子Hamilton-Jacobi框架，并计算了暗物质轨道，以验证AC通常所需假设的有效性。然后，我们计算了AC对质量为$\sim 10^{11}~M_{\odot}$的SFDM-TF晕的影响，具有不同的重子分数和核心半径，$R_\text{TF} \sim (0.1 - 4)$ kpc，并将我们的结果与观测的矮星系的速度数据进行了比较。我们发现，AC修改的SFDM-TF晕与kpc大小的核心半径再现的数据很好，这表明恒星反馈可能不需要。另一方面，具有sub-kpc核心半径的晕面临着与CDM相同的问题，因为它们与中央晕部分的星系数据不一致。
2022-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The case for a cold dark matter cusp in Draco
我们使用一种新的质量建模方法，GravSphere，测量天龙座矮球状星系的中心暗物质密度分布。天龙座的恒星形成在很久以前就停止了，这使它成为一个“原始”暗物质尖端的主要候选者，在星系形成期间不受恒星反馈的影响。我们首先在一组潮汐剥离的模拟“Draco”状矮人上测试GravSphere。我们表明，我们能够正确地推断的暗物质密度分布的尖和核心模拟在我们的95%的置信区间。虽然我们只得到一个弱的推断，这些密度分布的对数斜率，我们能够得到一个强大的推断的幅度内暗物质密度在150 pc，$ρ_{\rm DM}(150\,{\rm pc})$。我们表明，结合在较大半径的密度分布的约束，这是足以区分$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）尖$-$，$ρ_{\rm DM}(150\,{\rm pc}) > 1.8 \times 10^8\,{\rm M}_\odot \,{\rm kpc}^{-3}$ $-$从替代暗物质模型，具有较低的内部密度。然后，我们将GravSphere应用于真实的Draco数据。我们发现天龙座内部的暗物质密度为$ρ_{\rm DM}(150\,{\rm pc}) = 2.4_{-0.6}^{+0.5} \times 10^8\,{\rm M}_\odot \,{\rm kpc}^{-3}$，与$Λ$ CDM尖点一致。使用速度无关的SIDM模型，校准$Λ$ SIDM宇宙学模拟，我们…
2019-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Solving the Cusp-Core Problem with a Novel Scalar Field Dark Matter
Matos、Guzman和Nunez提出了一个基于指数势标量场的星系晕模型，该模型可以诱导出对所有半径恒定的旋转曲线。我们证明了在适当的边界条件下，这种标量场暗物质（SDM）不仅可以产生观测到的大半径恒定旋转曲线，而且还可以在银河系核心区域附近产生正确的幂律标度。这解决了传统冷暗物质（CDM）模型所面临的尖核问题。
2011-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
A unified solution to the small scale problems of the $Λ$CDM model
利用Del Popolo（2009）提出的模型，研究了重子物理对CDM模型小尺度问题的影响.我们表明，使用这个模型，尖点/核心问题，失踪的卫星问题（MSP），太大而不能失败（TBTF）的问题，和角动量灾难，可以调和与观测。关于尖点/核问题，暗物质（DM）和质量为晕质量1%的重子团块之间的相互作用，通过动力学摩擦（DF），能够使密度轮廓的内部尖点变平。此外，我们假设晕的形成主要是通过静态吸积，在协议的球形塌陷模型（SCM）-二次落体模型（SIM）的处方。本文的研究结果是基于上述两个假设。关于MSP和TBTF问题，对Via Lactea II（VL 2）subhaloes应用一系列类似于Brooks et al.（2013）的校正，即应用Zolotov et al.（2012）用我们的模型获得的类似校正，并进一步校正UV加热和潮汐剥离，我们得到，发光卫星的数量与MW中观察到的数量一致。该模型还产生了与观测一致的角动量分布，即与van den Bosch，Burkert，& Swaters（2001）研究的矮星的角自旋参数和角动量分布一致。总之，CDM模型的小尺度问题都可以通过引入重子物理来解决。
2014-04-11 astro-ph.CO
Small scale problems of the $Λ$CDM model: a short review
$Λ$ CDM模型，或通常被称为和谐宇宙学，是一个成熟的范式。它显然能够描述大尺度的宇宙，即使有些问题仍然悬而未决，如宇宙学常数问题，星系形成的小尺度问题，或在CMB中无法解释的异常。$Λ$ CDM清楚地表明了在小尺度上的困难，这可能与我们对暗物质的性质和引力的理解不足有关;或者与重子物理学的作用有关，这在模拟代码或半解析模型中没有得到很好的理解和实现。在这个阶段，理解$Λ$ DCM模型遇到的问题是其局限性的标志还是我们在获得更精细的细节方面失败的标志是至关重要的。本文将回顾$Λ$ CDM模型的小尺度问题，讨论所提出的解决方案，以及它们在多大程度上能够为我们提供一个在观测宇宙的整个尺度范围内精确描述现象的理论。
2017-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Axion dark matter, solitons, and the cusp-core problem
自引力玻色子场可以支持稳定和局部的场配置。对于实场，这些解随时间振荡，称为振荡子。密度分布是静态的，是孤立子。这样的孤子在轴子暗物质模型中应该是普遍存在的，孤子的特征质量和大小取决于轴子质量的某个逆幂。用薛定谔-泊松系统数值研究了非相对论性轴子的稳定组态。这种方法，以及由此产生的孤子密度分布，进行审查。利用标度对称性和测不确定原理，孤子的核心尺寸可以以一种普遍的方式与中心密度和轴子质量$m_a$相关联。孤子具有恒定的中心密度，由于压力支持，不同于冷暗物质（CDM）的尖形轮廓。这一事实的一个结果是，由超轻轴子（ULA）组成的孤子可以解决CDM的“尖点核”问题。在DM晕中，热力学将导致在大半径处具有类似CDM的Navarro-Frenk-White轮廓，在小半径处具有中心孤子核心。利用Monte-Carlo技术，探索这种形式的可能的密度分布，拟合矮球状星系的恒星运动学数据。为了使ULAs解决尖点核问题（不依靠重子反馈或其他天体物理效应），轴子质量必须满足$m_a<1.1\times 10^{-22}\text{ eV}$在95\%C. L。另一方面，具有$m_a\lesssim 1\times 10^{-22}\text{ eV}$的ULA与宇宙学结构的形成存在某种张力。一个轴子解决方案的尖核问题，从而使新的预测，未来的测量时代的再电离。另一方面，这可以被看作是结构形成可以很快在轴子/…
2015-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Constraining the shape of dark matter haloes using only starlight II. Tests of the technique with objects of known gravitational potential
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Universidad Nacional del Noroeste de la Prov. de Buenos Aires, UNNOBA, CONICET（布宜诺斯艾利斯省西北国立大学，UNNOBA，CONICET）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
该研究验证了EIM-tool这一测光工具，其可通过恒星光区分核心状与尖峰状暗物质晕，在球状星团、矮椭球星系及数值模拟测试中表现可靠。
2026-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ultra-Light Dark Matter in Ultra-Faint Dwarf Galaxies
冷暗物质（CDM）模型很难与星系尺度的观测结果相匹配。张力可以通过戏剧性的重子反馈效应或通过修改CDM的粒子物理来减小。在这里，我们考虑一个超轻的标量场DM粒子表现出低于DM粒子质量依赖的金斯尺度的波动性质。对于DM质量的$m\sim10^{-22}{\rm eV}$，这种情况延迟了星系形成，并避免了暗物质晕中心的尖点。我们使用新的测量半轻质量超微弱矮星系天龙座II和三角座II估计DM粒子在这个模型中的质量。我们发现，如果恒星星族的核心内的密度分布，然后数据是在协议与波暗物质模型具有DM粒子与$m\sim 3.7-5.6\times 10^{-22}{\rm eV}$。这种极轻粒子的存在将有助于形成一个中央孤子核心，取代Navarro-Frenk-White轮廓的尖端，并使预测更接近矮星系核心中心密度的观测。
2016-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical models for the Sculptor dwarf spheroidal in a Lambda CDM universe
玉夫座矮球状星系包含两个不同的恒星星族：一个富含金属，另一个缺乏金属。几位作者认为，为了使这两个群体处于相同的引力势中，暗物质晕必须有一个类似于恒星计数剖面中观察到的核心。这就排除了仅由暗物质模拟的Lambda冷暗物质（Lambda-CDM）宇宙学模型预测的晕和次晕的尖状Navarro-Frenk-White（NFW）密度分布。我们提出了一个新的理论框架，以自洽的方式分析恒星计数和速度观测，该框架基于平衡球形系统分布函数的可分离模型f（E，J）=g（J）h（E）。我们使用这种机器来分析现有的光度和运动学数据的两个恒星星族在雕塑。我们发现，与以前的一些索赔，数据是一致的人口在NFW暗物质潜力与结构参数的范围内预期在λ-CDM的平衡。我们的解决方案给出了一个最大的圆速度为20和35公里/秒之间的雕塑。我们讨论了为什么以前的一些作者得出了不同的结论。
2016-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter haloes from dwarf to massive galaxies: no systematic inner-density tension with ΛCDM hydrodynamical simulations
Leiden University（莱顿大学）；University of Surrey（萨里大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉帕鲁纳大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本研究分析48个富气星系和8个贫气卫星星系样本，发现其内暗物质密度与ΛCDM流体动力学模拟大体一致，无系统性张力，从而缓解了尖点-核球和旋转曲线多样性问题。
2026-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cusp/Core problem: supernovae feedback versus the baryonic clumps and dynamical friction model
在本文中，我们比较了两个众所周知的机制，被认为能够解决尖点/核心问题（a。超新星反馈; b.重子团DM相互作用），通过比较他们的理论预测与最近的观测星系的内坡的质量范围从dSphs正常的螺旋。我们比较了$α$ - $V_{\rm rot}$和$α$ - $M_{\ast}$的关系，这两个模型预测的高分辨率数据来自\citep{Adams2014,Simon2005}，小东西\citep{Oh2015}，东西矮\citep{Oh2011a,Oh2011b}，东西螺旋\citep{Oh2015}，雕塑家，天炉座和银河系。理论预测与完整数据集的比较表明，这两个模型的表现相似，而当我们限制分析的一个更小的子样本的质量更高，我们表明，本文提出的方法（重子块DM相互作用）比一个基于超新星反馈的表现更好。我们还表明，相反的第一个模型的预测，小质量的dSphs可能有核心的配置文件。这意味着，在具有恒星质量$<10^6 M_{\odot}$的dSphs中观测核心内部轮廓并不一定意味着$Λ$ CDM模型存在问题。
2016-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Halo expansion in cosmological hydro simulations: towards a baryonic solution of the cusp/core problem in massive spirals
冷暗物质模型的一个明确预测是在所有质量尺度上存在尖状暗物质晕密度分布。这是不符合观察到的旋转曲线的旋涡星系，挑战小尺度上，否则成功的CDM范例。本文采用高分辨率的宇宙流体动力学模拟方法研究了耗散过程对类银河天体（M~ 1 e12 Msun）中暗物质内部分布的影响。我们的模拟包括超新星反馈，以及大质量恒星在爆炸成为超新星之前的辐射压力的影响。增加恒星反馈的结果在膨胀的暗物质晕，而不是收缩相对于N体模拟。重子能够擦除暗物质的尖形分布，在一个巨大的银河状晕的中心几千秒差距处产生一个平坦的、核心的、暗物质密度分布。的配置文件是很好的拟合Burkert配置文件，拟合参数与观察一致。此外，我们得到平坦的旋转曲线以及扩展，指数恒星盘配置文件。虽然我们获得的恒星盘仍然部分太厚，不像MW薄盘，但这项初步研究表明，重子分量中有足够的能量可以改变大质量盘星系中的暗物质分布，为长期存在的尖点与核心问题提供了可能的解决方案。
2011-11-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of the mass discrepancy-acceleration relation in $Λ$CDM
本文研究了盘星系质量差异的来源--径向加速度关系。这是在圆盘的向心加速度和重子分量的预期加速度之间的紧密的经验相关。MDAR适用于盘运动示踪剂探测的大多数半径，无论星系质量或表面亮度如何。该关系有两个特征加速度：$a_0$，在此之上所有星系都是重子主导的;和$a_{\rm min}$，一个在孤立星系中由运动示踪剂探测的有效最小加速度。我们使用一个简单的模型来表明，这些趋势自然出现在$Λ$ CDM。这是因为：（i）$Λ$ CDM形式的盘星系位于暗物质晕的中心，跨越相对较窄的维里质量范围;（ii）冷暗物质晕加速剖面是自相似的，在中心有一个宽的最大值，在该质量范围内达到精确地由$a_{\rm min}$和$a_0$包围的值;在任何成功的$Λ$ CDM星系形成模型中，晕质量和星系大小与星系重子质量的比例关系都比较紧密。解释$Λ$ CDM中的MDAR不需要修改暗晕的尖形内部质量剖面，尽管这些可能有助于理解一些矮星系的详细旋转曲线和极端异常值的起源。MDAR只是反映了冷暗物质晕的自相似性质和星系形成过程引入的物理尺度。
2017-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-Interacting Dark Matter, Core Collapse and the Galaxy-Galaxy Strong Lensing Discrepancy
针对星系团中星系-星系强引力透镜观测截面与冷暗物质预测存在的数量级偏差，研究发现将暗物质子晕内密度分布调整为更陡斜率可缓解该偏差，这类陡斜率可由自相互作用暗物质核坍缩模型解释，推动了相关后续研究。
2024-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Small-Scale Challenges to the $Λ$CDM Paradigm
暗能量加冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学模型是预测和解释宇宙大尺度结构及其随时间演化的一个成功框架。然而，在长度尺度小于$\sim 1$ Mpc和质量尺度小于$\sim 10^{11} M_{\odot}$的情况下，该理论面临着许多挑战。例如，观测到的许多暗物质占主导地位的星系的核心都比$Λ$ CDM中天真地预测的密度小，尖度也小。本星系群中的小星系和矮卫星的数量也远低于预测的类似体积内低质量暗物质晕和暗晕的数量。这些问题是$Λ$ CDM最常见的问题的基础：瓣尖/核心、缺失瓣环和太大而不能失效。关键的问题是，是否需要更好地理解重子物理、暗物质物理，或者两者兼而有之，才能应对这些挑战。其他的异常，包括观测到的本星系群卫星的平面和轨道结构，以及星系群所服从的紧密的重子/暗物质标度关系，在$Λ$ CDM理论的背景下还没有被彻底地探索过。未来的调查发现微弱，遥远的矮星系，并精确测量其质量和密度结构，为测试未来小规模挑战的可能解决方案提供了有希望的途径。限制或发现和表征真正黑暗的低质量晕的数量的观测计划是未来十年该领域最重要和可实现的目标之一。这些努力要么将进一步验证$Λ$ CDM范式，要么要求我们对暗物质性质的理解进行实质性修改。
2019-09-02 astro-ph.CO hep-ph
The principle of maximum entropy explains the cores observed in the mass distribution of dwarf galaxies
冷暗物质（CDM）模拟预测了星系质量分布的中心尖点。这一预测与矮星系的观测结果形成鲜明对比，矮星系的密度分布显示出中心高原或“核心”。针对这一核心尖点问题提出的解决方案可以分为两类。他们要么调用星系重子成分产生的反馈机制，要么假设暗物质（DM）粒子的性质偏离CDM假设。在这里，我们提出了一个替代但补充的解释。我们认为，在非广延统计力学的最大熵自引力系统中，核是不可避免的。它们的结构遵循Tsallis熵，适用于具有长程相互作用的系统。引人注目的是，由这种热力学平衡预测的质量密度分布与观察到的核心相匹配，而无需任何调整或调谐。因此，最大Tsallis熵原理解释了矮星系核心的存在。
2020-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.data-an
Degenerate Sub-keV Fermion Dark Matter from a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个黑暗的部门模型解决哈勃的紧张局势和核心尖点的问题。该模型是基于一个隐藏的阿贝尔规范对称性群与一些手征费米子所需的异常取消条件，产生一个候选人的衰变费米子暗物质作为解决方案的哈勃张力。此外，亚千电子伏的质量制度和暗扇区的热历史帮助暗物质候选人解决标准$Λ$ CDM宇宙学中出现的核心尖点问题。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Substructure Lensing: Effects of Galaxies, Globular Clusters & Satellite Streams
冷暗物质（CDM）模型预测的透镜星系中存在丰富的暗物质亚结构，透镜通量比异常经常被观测到并被作为证据。在以前的工作中，我们研究了尖焦散关系的背景类星体的星系尺度的暗物质晕透镜的多个图像，使用一套高分辨率的N体模拟（宝瓶座模拟）。在这项工作中，我们扩展了我们以前的计算，将重子和弥漫的黑暗成分的透镜晕。我们包括在每个透镜模拟：（1）卫星星系人口来自一个半解析模型应用到宝瓶座晕，（2）一个经验的银河球状星团人口和（3）卫星流（弥漫的黑暗成分）在模拟中确定。考虑到这些额外的组件，我们证实了我们早先的结论，即丰富的内在子结构（暗或亮，绑定或扩散）是不足以解释所观察到的频率尖焦散违反类调查。我们的结论是，所观察到的效果可能是少数统计类，或星系际晕沿视线作为额外的源透镜通量异常的结果。另一种可能性是，这种差异标志着清洁发展机制模式的失败。
2010-07-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diversity of dark matter density profiles in the Galactic dwarf spheroidal satellites
核心尖点问题是$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）理论标准范式中有争议的问题之一。然而，在传统的球对称性假设下，模型参数之间的强简并性使得矮球状（dSph）星系的中心是否真的有核心的暗物质密度分布还不清楚。在这项工作中，我们重新审视这个问题，使用非球形质量模型，它的优点是能够减轻简并。将我们的质量模型应用到目前可用的八个经典dSphs的运动学数据，我们发现，在有限的不确定性，这些dSphs中的大多数有利于尖形中心配置文件，而不是核心的。特别是，天龙座有一个尖形的暗物质晕，即使考虑到先前的偏见，概率也很高。我们还发现了内部斜坡的多样性在其暗物质晕。为了澄清这种多样性的起源，我们调查的内部暗物质密度斜率和恒星晕质量比的样本dSphs之间的关系，并发现这种关系是一般的协议与最近的$Λ$ CDM和流体动力学模拟的预测。我们还发现，模拟的暗晕在150 pc处的暗物质密度与近心距离之间存在反相关，这与观测结果一致。我们估计他们的天体物理因素的暗物质间接搜索和圆速度剖面，与巨大的不确定性。为了更精确地估计它们的暗物质轮廓，对dSphs进行宽场光谱调查至关重要。
2020-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Late-Time Dark Matter Oscillations and the Core-Cusp Problem
核心尖点问题一直是$Λ$ CDM宇宙学的预测和矮球状体和其他星系中暗物质（DM）剖面观测之间的一个未解决的紧张关系。我们提出了一个新的方案，通过在星系后期DM湮灭的重新激活，将尖点转换为核心。这可能发生在非对称DM模型中，当有一个非常小的DM数违反质量项，导致DM和它的反粒子之间的振荡。使用解析方法以及引力N体模拟，我们表明，这种机制可以鲁棒地消除尖点从银河系DM配置文件的质量$m_χ\sim (0.1-1)$ GeV的轻费米子DM和一个较轻的调解到DM可以湮灭。我们确定区域的参数空间中的湮灭DM粒子是更有效的比弹性散射在减少内部密度的DM配置文件。因此，暗物质湮灭是解决尖点核问题的弹性自相互作用暗物质机制的一个定性上不同的替代方案。
2021-04-28 astro-ph.CO hep-ph
The interplay of Self-Interacting Dark Matter and baryons in shaping the halo evolution
我们利用高分辨率的流体动力学模拟来测试冷暗物质（CDM）和具有恒定截面$σ^\text{T}/m_χ=1\;\text{cm}^{2}\text{g}^{-1}$的自相互作用暗物质（SIDM）中晕性质的差异。我们发现，暗物质自相互作用和重子物理之间的相互作用导致了晕性质的复杂演化，这取决于晕质量和形态类型，以及晕质量吸积历史。虽然高质量的晕，选择早期型星系的类似物，显示核心的配置文件中的SIDM运行，系统的中间质量和一个显着的磁盘组件可以开发一个配置文件是类似的或cuspier比CDM。SIDM晕的最终性质-在z=0.2时测量-与晕浓度和形成时间相关，这表明不同系统之间的差异是由于我们观察到的影响自相互作用。我们还寻找自相互作用的暗物质在主晕的透镜信号和爱因斯坦半径分布中的电势差的暗示，这表明未来的宽场调查可能能够在此基础上区分CDM和SIDM模型。最后，我们发现，在所采用的SIDM模型中，相对于CDM，次晕丰度没有改变。
2019-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fuzzy Dark Matter and Dark Matter Halo Cores
而冷暗物质（CDM）模拟预测中心暗物质尖点的密度发散为$ρ$（r）$\sim$ 1/r观测通常表明恒定密度的核心有限的中心密度$ρ_0$和一个平坦的密度分布在核心半径r $_0$。本文研究了这个核心尖点问题是否可以解决模糊暗物质（FDM），一个假设的粒子与质量的顺序m $\approx$ 10 $^{-22}$ eV和相应的德布罗意波长的天体物理尺度。我们发现，星系CDM晕维里质量M $_{vir} \leq 10^{11}$ M $_{\odot}$遵循两个核心标度关系。除了公知的通用核心柱密度$Σ_0 \equiv ρ_0 \times$ r $_0$ = 75 M $_{\odot}$ pc $^{-2}$核心半径随着位力质量增加，如r $_0 \sim$ M $_{vir}^γ$与$γ$的顺序统一。使用Schive等人（2014）的模拟，我们证明FDM可以解释r $_0$ -M $_{vir}$标度关系，如果观测星系样本的维里质量与形成红移z标度为M $_{vir}\sim$（1+z）$^{-0.4}$。然而，观察到的常数$Σ_0$与FDM核心完全不一致，FDM核心的特征在于与z无关的陡峭的依赖性$Σ_0 \sim$ r $_0^{-3}$。现在需要更多的高分辨率模拟来证实Schive等人的模拟，特别是探索孤子核心和周围晕之间的过渡区。如果这些结果成立，FDM可以被排除，因…
2020-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-resolution mass models of dwarf galaxies from LITTLE THINGS
本文给出了来自LITTLE THINGS的26个矮星系的高分辨率自转曲线和质量模型。LITTLE THINGS是一个高分辨率的甚大阵HI巡天，观测的是本地体积在11 Mpc以内的邻近矮星系。以均匀和一致的方式导出的样本星系的旋转曲线与斯皮策档案3.6微米和辅助光学U，B和V图像相结合，以构建星系的质量模型。我们分解的旋转曲线的动力学贡献的重子和暗物质晕，并比较后者与矮星系的那些从THINGS以及Lambda CDM SPH模拟中的重子反馈过程的影响。与“小东西”和模拟的矮星系基本一致，大部分“小东西”样本星系在内部区域的自转曲线呈线性增加，这使得它们的暗物质密度分布的对数内斜率α较浅。26个小东西矮星系的斜率平均值为α =-0.32 +/- 0.24，这与先前在低表面亮度星系（α = -0.2 +/- 0.2）和7个东西矮星系（α =-0.29 +/- 0.07）中发现的结果一致。然而，这显着偏离了尖状暗物质分布预测的暗物质只有Lambda CDM模拟。相反，我们的结果是更符合浅的斜率发现在Lambda CDM SPH模拟的矮星系中的重子反馈过程的影响。此外，我们还讨论了DDO 210的中心暗物质分布，其恒星质量在我们的样本中相对较低，以研究低质量矮星系中低效超新星反馈的情况，这些情况是从最近的Lambda SPH模拟矮星系中仍然存在中心尖点预测的。
2015-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Shallow Dark Matter Cusps in Galaxy Clusters
我们利用Ruszkowski & Springel（2009）的高分辨率无碰撞模拟研究了$z=3$到现在时期$10^{15} \, \rm{M_{\odot}}$星系团中恒星和暗物质组分的演化。在$z=3$的主要祖晕填充与球形模型星系的绝热收缩和不占。我们应用加权方案，使我们能够改变分配给每个模拟粒子的黑暗和恒星材料的相对量，以产生更好地同意与丰度匹配的参数和观测到的凸起尺寸在$z=3$的发光特性。这使得研究初始紧度对质量-尺寸关系演化的影响成为可能。我们发现，对于更紧凑的初始恒星分布的最终Brilliant星团星系的大小增长与质量根据$r\propto M^{2}$，而更广泛的初始分布，$r\propto M$。我们的研究结果表明，在宇宙学的背景下，无碰撞合并可以降低内部暗物质尖点的强度，在固定半径的对数斜率为0.3至0.5的变化。因此，像最近在几个强透镜星系团中发现的那些浅尖点不一定与CDM相冲突，而是可能反映了祖先星系的初始结构，这些结构是在它们的形成过程中在高红移下形成的。
2012-02-10 astro-ph.CO
Substructure and galaxy formation in the Copernicus Complexio warm dark matter simulations
我们使用Copernicus Complexio（COCO）高分辨率$N$ -体模拟来研究小尺度结构在标准冷暗物质（CDM）模型中的特性差异，以及在一个模型中，该模型的初始密度波动功率谱与热产生的暖暗物质（WDM）粒子或质量为7 keV且具有稀薄生成参数$L_6=8.7$的无菌中微子一致。后者对应于“最冷”的模型，这种无菌中微子质量与最近检测到的3.5千电子伏X射线线的粒子衰变产生的识别兼容。CDM和WDM预测非常不同的数量密度的subhaloes与质量$\leq 10^9\,h^{-1}\,M_\odot$，虽然他们预测类似的，几乎普遍的，归一化的subhalo径向密度分布。在这两个模型中的晕和subhaloes有尖状NFW的配置文件，但WDM subhaloes低于功率谱中的截止尺度（对应于最大圆速度$V_{\mathrm{max}}^{z=0} \leq50~\mathrm{kms}^{-1}$）是不太集中比他们的CDM同行。我们使用GALFORM半解析模型的星系形成的可观察到的属性进行预测。两个模型都预测了银河系卫星的光度函数与观测结果一致，尽管WDM模型预测的非常微弱的卫星较少。然而，这个模型预测在红移$z>7$的紫外亮星系比CDM略多，但两者都与观测结果一致。引力透镜提供了区分模型的最佳前景。
2016-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cusp-core problem in gas-poor dwarf spheroidal galaxies
本文讨论了矮星系内部暗物质密度分布的不一致性，即尖核问题。特别是，我们的目标是集中在气体贫乏的矮星系。对于这种冷暗物质小尺度问题，最有希望的解决方案之一是恒星反馈，但它似乎只适用于富含气体的矮星。然而，在经典矮星的制度中，这种核心机制变得微不足道。因此，需要找到解决方案，而不调用这些重子过程，因为暗物质核心往往持续存在，即使是对这些矮星，这是相当暗物质主导。在这里，我们提出了两类解决方案。一种方法是通过微扰器改变暗物质的势能，从冷暗物质的尖点创造出暗物质核心。第二类收集的解决方案，描绘自然出现的暗物质核心的替代理论。鉴于各种各样的解决方案，它成为必要的，以确定哪种机制占主导地位，在星系的中心区域，通过寻找观测签名留下他们，以突出的真正性质的暗物质。
2022-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scalar Field Dark Matter: Helping or Hurting Small-Scale Problems in Cosmology?
在超轻标量场暗物质（SFDM）宇宙学模拟结果的基础上，我们提出了SFDM晕密度分布与晕维里质量$M_{\rm h}$和标量场质量$m$的函数关系的综合模型。SFDM晕的中心区域由具有特征密度的孤子主导，该特征密度随着晕质量的增加而增加，并且在大半径处渐近线为CDM样轮廓。对于标量场质量$m \sim 10^{-22}$ eV，与大尺度结构观测一致，$M_{\rm h} \sim 10^{10} \,M_\odot$晕的核心密度低于冷暗物质（CDM），这在反馈不太有效的情况下加剧了太大而不能失败的问题（TBTF）。然而，具有$M_{\rm h} \sim 10^{11} \,M_\odot$的更高质量SFDM晕在小的观测相关半径处比它们的CDM对应物更密集。我们使用旋转曲线的$V \sim 100$公里的$^{-1}$星系从ESTA数据库显示，SFDM加剧了尖/核心和中央密度问题，在CDM在这个规模。我们的结论是，如果传统的宇宙学SFDM标度关系是正确的，那么重子反馈需要更低的密度在SFDM晕比CDM。这促使宇宙学和自洽流体动力学模拟的SFDM，以确定是否可以改变现实的反馈实现的中心孤子结构。
2018-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-th
The slow evolution of dark matter halos from cusp to core naturally produces extended stellar core-like distributions
该研究通过解析模型与绝热不变量表明，暗物质晕由尖点缓慢演化为核心会削弱引力势，从而自然形成扩展的类恒星核心分布。
2025-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
HSTPROMO Internal Proper Motion Kinematics of Dwarf Spheroidal Galaxies: II. Velocity Anisotropy and Dark Matter Cusp Slope of Sculptor
Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天文研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Center for Astrophysical Sciences, The William H. Miller III Department of Physics & Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学天体物理科学中心）；Dept. of Astronomy & Space Science, Kyung Hee University（庆熙大学天文与空间科学系）；Centre for Statistics, University of Edinburgh（爱丁堡大学统计中心）；Department of Physics and Astronomy, University of Utah（犹他大学物理与天文系）
通过HST观测Sculptor星系，研究其运动各向异性及暗物质分布，发现暗物质密度斜率为0.29±0.31，排除了尖峰模型。
2026-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
NIHAO XX: The impact of the star formation threshold on the cusp-core transformation of cold dark matter haloes
我们利用NIHAO计划的宇宙学流体动力学星系形成模拟研究了恒星形成阈值对暗物质（DM）晕对重子过程响应的影响。在恒星质量在$10^{7.5} < M_{star} < 10^{9.5} M_{\odot}$范围内的星系中，基准NIHAO阈值$n=10\, {\rm cm}^{-3}$导致DM晕的强烈膨胀。我们发现，较低的阈值，如$n=0.1$（采用的EAGLE/APOSTLE和Illustris/AURIGA项目）不会导致显着的晕扩张在任何质量规模。由超新星反馈驱动的晕膨胀需要局部气体分数在亚动力学时间上的显著波动（即，<5000万年在星系半光半径），这本身是由恒星形成率的变化造成的。在百分之一的维里半径，模拟与$n=10$有气体分数的$\simeq 0.2$和变化的$\simeq 0.1$，而$n=0.1$模拟的数量级较低的气体分数，因此不扩大晕。观测到的矮星系DM圆速度与用$n=0.1$和$n=1$进行的CDM模拟结果不一致，但与$n=10$的结果相当一致。恒星的形成率是更高的$n$，较低的星系质量，当恒星的形成是在较短的时间尺度上测量的变量。例如，使用$n=10$的模拟在特定的恒星形成率中的散射比使用$n=0.1$的模拟高0.4倍。因此，在不久的将来，在观测上限制恒星形成的亚网格模型以及DM的性质应该是可能的。
2019-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
No cores in dark matter-dominated dwarf galaxies with bursty star formation histories
矮星系自转曲线的测量通常被解释为需要一个中心密度恒定的核心，这与$N$ -冷暗物质（CDM）晕体模拟预测的“尖形”内部轮廓不一致。有人认为，这种冲突可以通过恒星形成爆发后气体周期性移动引起的内部引力势波动来解决。早期的研究表明，核心的形成需要一个爆发和延长的恒星形成历史（SFH）。本文研究了在APOSTLE（A Project of Simulating the Local Environment）和AURIGA宇宙学流体动力学模拟中形成的矮星系CDM晕（$M_{\rm DM} \sim 10^9-5\times10^{10}\,{\rm M}_\odot$）的结构。我们的模拟具有可比或更好的分辨率比其他人，使核心（$M_{\rm gas} \sim 10^4\,{\rm M}_\odot$，重力软化$\sim 150$ pc）。然而，我们没有发现在{ \it any}质量下形成核心的证据，也没有发现DM密度分布的内斜率与SFH的时间变化之间的任何相关性。APOSTLE和AURIGA矮星在其累积SFH中显示出与本地群矮星的可用数据相似的多样性。在这两个模拟中的矮人是DM占主导地位的所有解决尺度在任何时候，可能限制的能力，气体流出，以改变显着的中心密度分布的晕。我们的结论是，经常爆发的恒星形成不足以导致核心的形成，重子也必须满足其他条件才能修改中央DM尖点。
2019-05-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Energy in the DESI Era: A Brief Review of Evidence, Beyond-$Λ$CDM Interpretations, and Tensions
College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院基础物理与数学科学学院，UCAS）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；MOE Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry, Northeastern University（东北大学智能工业数据优化与分析教育部重点实验室）；National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization, Northeastern University（东北大学工业智能与系统优化前沿科学中心）
本文回顾DESI重子声学振荡测量对暗能量动力学的证据，探讨参数化依赖、系统误差及多种超越ΛCDM模型（如相互作用暗能量、非最小耦合引力等）对宇宙学张力的影响。
2026-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Halo formation and evolution in scalar field dark matter and cold dark matter: New insights from the fluid approach
本文通过三维宇宙学流体模拟比较SFDM-TF与CDM晕的形成演化，阐明二者两阶段过程及压力机制，并解释既往差异。
2023-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Everyone wants something better than $Λ$CDM
本文回顾了当前宇宙学标准模型 $\Lambda$CDM 的现状，指出其虽受数据支持但非最终理论，并探讨了未来发展方向及“哈勃张力”的作用。
2025-10-07 astro-ph.CO
$Λ$CDM: The path forward
本文回顾了宇宙学领域的重要进展，重点探讨了近期演化暗能量的证据在推动 $Λ$CDM 范式向更好的宇宙学理论发展中所起的作用。
2025-11-03 astro-ph.CO
Core-Envelope Haloes in Scalar Field Dark Matter with Repulsive Self-Interaction: Fluid Dynamics Beyond the de Broglie Wavelength
由超轻玻色子组成的标量场暗物质（SFDM）由于其新颖的结构-形成动力学（耦合薛定谔-泊松方程）而成为标准无碰撞冷暗物质（CDM）的替代物，引起了人们极大的兴趣。在SFDM（FDM）的自由场（“模糊”）限制中，结构在德布罗意波长以下被抑制，但在更大尺度上类似于CDM。维里化晕具有半径为$\simλ_\text{deB}$的“孤波”核，被类似CDM的包络所包围。当足够强的排斥性自相互作用（SI）也存在时，结构可以被抑制到低于第二个长度尺度$λ_\text{SI}$，具有$λ_\text{SI}> λ_\text{deB}$ -被称为$λ_\text{SI}> λ_\text{deB}$ -费米（TF）制度。FDM动力学由于量子压力而不同于CDM，并且SFDM-TF通过增加SI压力而进一步不同。然而，在小的$λ_\text{deB}$极限中，我们可以通过可压缩的$γ=5/3$理想气体的流体守恒方程来模拟所有三个，其中理想气体压力来源于内部速度色散，并且对于TF状态，增加了SI压力$P_\text{SI}\propto ρ^2$。我们使用这些流体方程来模拟晕形成的引力坍缩在1D，球对称，证明了第一次，SFDM-TF晕形成的核心大小的$R_\text{TF}$，半径的SI压力支持$(n=1)$ -多面体，围绕CDM样信封。与局域宇宙中矮星系的自转曲线相比，当$R_\text{TF}\gtrs…
2021-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Wave-Optics Imprints of Warm Dark Matter Subhalos with Prompt Cusps on Strongly Lensed Gravitational Waves
Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, University of Tokyo（东京大学宇宙物质前沿科学中心）
研究温暗物质子晕的瞬时尖峰结构是否在波光学强透镜引力波中留下可观测印记，发现LISA频带仅在中间质量范围（20-40 keV）可探测，尖峰对信号调制影响微弱。
2026-09-25 astro-ph.CO
A brief Review of the Scalar Field Dark Matter model
在过去的时间冷暗物质（CDM）模型已经越来越多地表明，它是不能够描述所有的属性，可以观察到的附近星系的细节，以及它有一些问题的机制，物质更迅速地聚集到大尺度结构，如星系和星系团。在这项工作中，我们重新审视了另一种模型，标量场暗物质（SFDM）模型，该模型提出星系晕是由宇宙中很早的标量场（SF）凝聚形成的，即，在这个模型中，星系的晕是天文学上的SF的玻色-爱因斯坦凝聚体滴。另一方面，星系团或超星系团等大尺度结构的形成与$Λ$ CDM模型的层次结构相似，因此SFDM再现了$Λ$ CDM模型在宇宙尺度上的所有预测。这个模型预测所有星系晕必须非常相似，并且存在比$Λ$ CDM模型更高的红移。本文的第一部分从场和流体两个不同的框架出发，对标量势$m^2Φ^2/2+λΦ^4/4$的SFDM模型的宇宙演化进行了回顾。标量涨落具有振荡增长模式，因此，这种暗物质可能导致宇宙中引力结构的早期形成。最后，我们研究了BEC暗物质晕的核心密度分布，拟合了低表面亮度星系的高分辨率自转曲线。对数内密度斜率的平均值为$α= - $ 0.27 $\pm$ 0.18，我们表明，最近观察到的恒定的暗物质中心表面密度可以重现。我们的结论是，鉴于$Λ$ CDM模型目前面临的困难，SFDM模型可以是一个值得进一步探索的替代方案。
2012-01-30 astro-ph.CO
Comparison between the Logotropic and $Λ$CDM models at the cosmological scale
我们进行了详细的比较之间的Logotropic模型[P. H.沙瓦尼斯Plus130（2015）130]和$Λ$ CDM模型。这两个模型在大尺度（宇宙学）上的行为相似。差异只会在遥远的未来出现，大约在$25\, {\rm Gyrs}$，当Logotropic宇宙成为幻影，而$Λ$ CDM宇宙进入德西特时代。然而，Logotropic模型不同于$Λ$ CDM模型在小（银河）尺度，后者遇到严重的问题。Logotropic模型具有非零压力，可以解决$Λ$ CDM模型的尖点问题和卫星缺失问题。此外，它还导致了具有恒定面密度$Σ_0=ρ_0 r_h$的暗物质晕，并且可以解释其观测值$Σ_0=141 \, M_{\odot}/{\rm pc}^2$，而无需调整参数。这使得logotropic模型在所有试图统一暗物质和暗能量的模型中相当独特。在本文中，我们比较了Logotropic和$Λ$ CDM模型在宇宙学尺度上，他们是非常接近对方，以定量地确定他们有多少不同。由于这些模型仅依赖于两个参数，即哈勃常数$H_0$和暗物质的当前分数$Ω_{\rm m0}$，因此便于进行这种比较。使用Planck 2015+Lensing+BAO+JLA+HST的最新观测数据，我们发现对于Logotropic模型，$H_0$和$Ω_{\rm m0}$的最佳拟合值为$H_0=68.30\, {\rm km}\, {\…
2017-05-15 astro-ph.CO gr-qc
The patch like model of galaxies formation: the virial paradox, core-cusp and missing satellite problems
研究了小阻尼尺度下$Λ$ CDM宇宙学模型中星系形成的类斑块模型。在这个模型中，星系和星系团被识别为具有罕见的高密度峰，这抑制了峰附近随机因素的作用，使晕的形成过程更加快速和规则。高浓度的不规则subhalos周围的中心峰和随后的合并后，形成允许考虑这种介质的混合物碰撞分散的暗物质（DM）粒子和碰撞subhalos。这些次晕与中央主导晕的合并伴随着中央尖点的潮汐破坏，这逐渐变浅了密度分布，促进了超大质量中央黑洞的形成。在这个模型的框架下，我们可以重现维里化星系和星系团的质量和密度的观测相关性，称为维里悖论[4，5]。这些相关性与DM的组成和功率谱的形状密切相关，这使得可以使用现有的观测来限制它们。这些相关性限制了HDM和WDM模型，并允许测试宇宙膨胀模型。我们确认，失踪的卫星问题是直接与维里悖论和宇宙的再加热，增加重子的温度和熵，防止形成第一颗恒星，并划分成两个群体的晕：第一种是再加热前形成的星系，主要集中在大质量星系附近，而第二种是再加热后形成的大量暗晕，积累了大部分DM，但不包含恒星。其空间分布较为均匀。
2020-12-01 astro-ph.CO
Kinematics of Milky Way Satellites in a Lambda Cold Dark Matter Universe
我们调查的subhalos的Lambda CDM星系晕是否有潜力与银河系卫星，特别是那些高质量的光度和运动学数据：天炉座，狮子座I，雕刻家，六分仪，船底座的观测属性一致。我们比较了球形模型与各向同性速度色散张量的观测，圆形平均星计数，视线速度色散曲线和视线速度分布。我们确定内的六个高分辨率的暗物质晕的宝瓶座项目的球平均电位结果非常适合每个五个星系的subhalos。特别是，我们简单的一个积分模型再现了内部区域的观测结果，证明这些数据与Lambda-CDM的预期完全一致，并且不需要核心暗物质分布。对于五颗卫星中的四颗，拟合需要适度尖化的{ \it恒星}密度剖面。然而，狮子座I的恒星计数数据确实需要恒星计数的核心分布。目前的数据表明，这五颗卫星可能由Lambda CDM subhalos承载，最大圆周速度在10至30公里/秒之间。
2010-03-22 astro-ph.CO
Neutrino Properties and the Cosmological Tensions in the $Λ$CDM Model
在这次演讲中，我将回顾宇宙学测量对中微子性质的约束的现状，特别关注它们的质量和有效数。我也将讨论在\lcdm \模型的背景下存在的紧张局势，包括哈勃参数和小尺度物质波动的差异，以及中微子如何有助于缓解上述问题。
2018-12-03 astro-ph.CO hep-ph
The Planck legacy - Reinforcing the case for a standard model of cosmology: $Λ$CDM
我们简要回顾了普朗克2015年发布的主要结果，描述了数据的新校准，显示了温度和首次偏振，宇宙学参数和透镜势的地图。此外，我们提出了银河系前景的两极分化的预测。未来的卫星实验将面临的挑战是以高精度去除前景，以便能够测量小于0.01的张量标量比。
2016-05-05 astro-ph.CO
Challenges to the Lambda CDM Cosmology
本文探讨了六参数 Lambda CDM 宇宙学在暗物质、暗能量和宇宙暴胀等基本层面尚未被理解的困境，并回顾了 CMB 与哈勃常数直接测量、弱引力透镜及 DESI 报告的暗能量演化迹象之间的张力。
2024-10-14 astro-ph.CO
Constraining Logotropic Unified Dark Energy Models
最近提出了一个统一的暗物质和暗能量在一个logotropic完美的暗流体，相对于标准的$Λ{\rm CDM}$模型的偏差是依赖于一个单一的参数$B$。在本文中，我们表明，要求的线性增长的宇宙结构的共动尺度大于$8 h^{-1} \, {\rm Mpc}$没有显着影响相对于标准的$Λ{\rm CDM}$结果提供了最强的约束模型（$B <6 \times 10^{-7}$）的日期，一个改进的三个数量级以上的限制以前的值$B$。我们进一步表明，这种约束排除了logotropic统一暗能量模型作为一个可能的解决方案的小尺度问题的$Λ$ CDM模型，包括暗物质晕的尖点问题或丢失的卫星问题，以及原始版本的模型，其中普朗克能量密度被作为两个参数之一，表征logotropic暗流体。
2016-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Review on Resolving the Hubble Tension via Late-Universe Physics
Nanjing University（南京大学）；Qufu Normal University（曲阜师范大学）
综述通过晚期宇宙新物理解决哈勃张力的进展，结合DESI BAO和未校准Ia超新星数据得到的高H0值表明张力源于低红移新物理。
2026-06-12 astro-ph.CO
Cosmic Structures in CDM and SIDM
Institute of Physics, National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学物理研究所）
本综述概述ΛCDM模型的小尺度观测差异问题，介绍自相互作用暗物质（SIDM）框架的理论基础、解决方案、最新进展及星系团对暗物质自相互作用截面的观测约束。
2026-08-14 astro-ph.CO
Formation and evolution of dwarf galaxies in the CDM Universe
我们首先回顾了潮汐搅拌模型的结果，富气矮不规则星转化为矮椭球体，旋转支持恒星系统变成压力支持的。我们强调的冲压压力剥离和宇宙紫外线背景加热的组合效应的重要性，在去除气体和转换的对象到一个气体贫乏的系统作为dSphs。我们讨论了如何进入主晕的矮星的时间决定了最终的质光比和恒星形成的历史。其次，我们回顾了最近的宇宙学模拟富含气体的矮星的形成的结果。这些模拟最终能够产生一个真实的物体，没有凸起，指数分布和缓慢上升的旋转曲线。这一结果是由于包含了一个不均匀的ISM和恒星形成计划的基础上，具有典型的分子云复合物密度的区域。超新星驱动的风在这种模式下变得更加有效，在高红移时将低角动量重子驱动到维里半径之外，并将暗物质尖点变成核心。最后，我们展示了第一个潮汐搅拌实验采用在宇宙学模拟中形成的矮星作为初始条件。后者以气体为主，有湍流厚的气体和恒星盘盘，不能发展强大的酒吧，但他们有效地加热成球体的潮汐冲击。
2011-04-21 astro-ph.CO
Is Dark Energy Dynamical in the DESI Era? A Critical Review
Babeș-Bolyai University（巴贝什-博约伊大学）；Khazar University（哈萨尔大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
本文通过分析DESI DR2数据，探讨动态暗能量的可能性，评估$ω_0ω_a$CDM模型及其扩展在偏离标准ΛCDM模型中的统计偏好。
2025-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified $Λ$CDM Framework
暗能量和暗物质构成了可观测宇宙的95%。然而，这两种现象的物理本质仍然是一个谜。爱因斯坦提出了一个早已被遗忘的解决方案：引力排斥的负质量，它驱动宇宙膨胀，不能合并成发光结构。然而，当代的宇宙学结果是基于宇宙只包含正质量的合理假设而得出的。通过重新考虑这个假设，我建立了一个玩具模型，它表明这两种黑暗现象可以统一为一个单一的负质量流体。该模型是一个修正的$Λ$ CDM宇宙学模型，并指出连续产生的负质量可以类似于宇宙学常数，可以使星系的自转曲线变平。该模型导致一个周期性的宇宙与时变哈勃参数，可能提供与当前的紧张局势，在宇宙学测量中出现的兼容性。在科学文献中第一个负质量物质的三维N体模拟中，这种奇异的物质在星系周围自然形成了延伸到几个星系半径的晕。这些光环不是尖的。因此，所提出的宇宙学模型能够从第一性原理预测星系中观测到的暗物质的分布。该模型做出了几个可检验的预测，似乎有可能与来自遥远超新星、宇宙微波背景和星系团的观测证据相一致。这些发现可能意味着负质量是我们宇宙的一个真实和物理方面，或者可能意味着存在一个替代理论，在某种程度上可以用有效负质量来建模。这两种情况都导致了一个令人惊讶的结论，即黑暗宇宙的令人信服的谜团可能是由于一个简单的符号错误。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Dark matter cores in the Fornax and Sculptor dwarf galaxies: joining halo assembly and detailed star formation histories
我们结合详细的恒星形成历史的天炉座和玉夫座矮球状体的质量大会的历史，他们的暗物质（DM）晕祖先估计，如果超新星II型（SNeII）的能量沉积是足够的，以创建一个实质性的DM核心。假设SNeII注入DM粒子的能量效率为$ε_{\rm gc}=0.05$，我们发现，一个单一的早期事件，$z \gtrsim z_{\rm infall}$，它结合了所有SNeII的能量，由于爆炸超过0.5 Gyr，足以在雕塑家和天炉座创造一个几百秒差距的核心。因此，我们的研究结果表明，这是积极合理的形成核心冷暗物质（CDM）晕通过早期幕式气体外流触发SNeII。此外，基于清洁发展机制的合并率和相空间密度的考虑，我们认为，随后的完全再生的尖点的概率是很小的一个相当大的比例的侏儒大小的晕。
2014-01-28 astro-ph.CO
Observable tests of self-interacting dark matter in galaxy clusters: BCG wobbles in a constant density core
冷暗物质模型预测暗物质在星系团中的分布应该是尖形的，集中的。恒定密度的核心将是超越CDM物理学的有力证据，例如自相互作用暗物质（SIDM）。一个可观察到的结果是，在其他松弛的星系团中，布里渊星系团（BCG）的振荡。偏移BCG确实已经被观察到-但只是通过简化的振荡分析模型来解释。我们将这些观测结果与BAHAMAS-SIDM宇宙学模拟套件进行了比较，其中包括SIDM和恒星形成和反馈的完全流体动力学处理。在10 kpc范围内，BCGs的中位偏移量随SIDM截面、星团质量和恒星质量的增加而增加，而CDM在质量上没有变化趋势。在模拟的截面之间进行插值，我们发现在~1.5 $σ$水平上，10个团簇的观测结果与CDM一致，并且在68%（95%）置信水平下，更倾向于截面$σ$ /m < 0.12（0.39）cm $^2$ /g。这是在排除速度无关的暗物质自相互作用作为解决矮星系的预测和观测行为之间的差异的边缘，并将通过Euclid或SuperBIT的更大调查来改善。
2019-09-13 astro-ph.CO hep-ex
