On the correlation between dark matter, intracluster light and globular cluster distribution in SMACS0723
本文通过JWST观测的SMACS0723自由形式透镜模型，研究暗物质与团内光及球状星团分布的相关性，发现总质量轮廓比两者浅1 dex，与冷暗物质模拟一致。
2023-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A tight relation between the distribution of globular clusters and dark matter in AS1063
Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)（坎塔布里亚物理研究所（CSIC-UC））；University of Manchester（曼彻斯特大学）
利用JWST高分辨率图像识别AS1063星系团中心区域的点源，研究球状星团分布与透镜质量分布的相关性，发现两者紧密相关但球状星团更集中，并提出了用球状星团分布作为暗物质示踪物的可能性。
2026-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the fuzzy dark matter mass using globular clusters in dwarf galaxies from Euclid ERO data
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS（巴黎天文台 LIRA 实验室，PSL 大学，索邦大学，巴黎西岱大学，CY 塞吉-蓬图瓦兹大学，法国国家科学研究中心）；Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, UMR 7550（斯特拉斯堡大学，法国国家科学研究中心，斯特拉斯堡天文台）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学 Kavli 宇宙物理学与数学起源研究所（WPI），UTIAS）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学宇宙科学研究所）
本研究利用欧几里得早期释放数据中矮星系球状星团，结合模糊暗物质密度轮廓与动力学摩擦模型，约束模糊暗物质粒子质量，发现其上限分别为福纳克斯星系团$m_{22}\leq1.46$和英仙座星系团$m_{22}\leq1.09$，并缓解了球状星团时间问题。
2026-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence Against Dark Matter Halos Surrounding the Globular Clusters MGC1 and NGC 2419
皮布尔斯（Peebles，1984）首先提出了古老的球状星团（GC）是在其自身的暗物质晕中心形成的猜想，最近又重新提出来解释在许多GC中观察到的令人困惑的丰度模式。在本文中，我们证明了孤立的GC的外部恒星密度分布是非常敏感的扩展的暗晕的存在。GC NGC 2419位于距离我们银河系中心90 kpc的位置，而MG C1位于距离M31中心约200 kpc的位置，是测试GC在大质量暗晕中心形成的理想实验室。将分析模型与这些GC的观测结果进行比较，我们得出结论，这些GC不可能嵌入维里质量大于10^6 Msun的暗晕中，或者等价地说，暗物质晕质量与恒星质量之比必须为Mdm/M_*<1。如果这些GC确实在它们的一生中在弱潮汐场中轨道运行，那么这些限制意味着这些GC不是在它们自己的黑暗晕中形成的。最近的观察，在GC NGC 1851的扩展恒星晕也解释在我们的分析模型的背景下。这些结果的GC的形成的影响进行了简要讨论。
2011-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fornax globular cluster distributions: implications for the cusp-core problem
我们重新研究了天炉座的尖核问题，利用观测结果的空间和质量分布的球状星团（GC），以把约束的暗物质配置文件。我们使用高分辨率的N体模拟与完全活的系统，即自引力系统组成的恒星和暗物质，正确的帐户之间的动态摩擦和潮汐效应的天炉座和球状星团。我们测试两个备选的假设，这是一个核心和一个尖状晕天炉座探索一个合理的范围内的初始条件球状星团。对于天炉座核心的暗物质晕，我们推导出核心尺寸的下限为$r_{c}\gtrsim$ 0.5 kpc。与许多以前的工作相反，我们还表明，对于不同的初始条件下，一个尖状晕不排除在我们的模拟的基础上观测的天炉座球状星团。
2019-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lost Dwarfs of Centaurus A and the Formation of its Dark Globular Clusters
我们提出了Taylor等人（2015）新发现的具有高质量与光（M/L）比的暗星团（DSC）形成的理论限制。这些紧凑的恒星系统在光度上类似于球状星团（GC），但动力学M/L比约为10 - 100，更接近矮星系的预期。暗星团（DSC）的重子性质表明，它们的宿主暗物质晕可能在高红移（M > 10^8 M_sun）处维里化。我们使用一组新的高分辨率N体模拟半人马座A，以确定是否有一组z=0的subhalos，其属性与这些观测结果一致。当我们发现这样一组暗晕时，当我们将暗物质密度分布外推到内部20 pc时，在我们的模拟中，在任何红移下，与半人马座A相关的暗物质晕都不能复制DSC的极高中心质量密度。在解释10 pc直径内10^5 - 10^7 M_sun的最有可能的选项之一是中心大质量黑洞的存在。因此，我们认为，DSCs是围绕在矮星系中心黑洞周围的恒星系统的残余尖点，这些矮星系在与半人马座A的相互作用中几乎被完全摧毁。
2016-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter Halos in Galaxies and Globular Cluster Populations
我们结合了一个新的，全面的数据库球状星团人口在所有类型的星系与一个新的校准星系晕质量完全基于弱透镜。将这两组数据相关联，我们发现质量比$η\equiv M_{GCS}/M_{h}$（球状星团的总质量除以晕质量）基本上恒定在$\langle η\rangle \sim 4 \times 10^{-5}$，这有力地证实了文献中早期的建议。球状星团是唯一已知的恒星群体，其形成基本上与宿主星系晕质量成正比。$η$的内在散射似乎是最多0.2德克斯，我们认为，这种散射是由于不同程度的潮汐剥离的球状星团系统之间的中央和卫星星系。我们认为，这种相关性可以理解，如果大多数球状星团形成在星系演化的早期阶段，在很大程度上避免了反馈过程，抑制了大部分的场星形成在其宿主星系。$η$的实际平均值还表明，原星系中存在的\emph{initial}气体质量中大约有$1/4$聚集到大到足以形成大质量、密集的星团的GMC中。最后，我们对$\langle η\rangle$的定标表明，银河系和M31的晕质量分别为$(1.2\pm0.5)\times 10^{12} M_{\odot}$和$(3.9\pm1.8)\times 10^{12} M_{\odot}$.
2014-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Globular Clusters and Streaming Velocities: Testing the new formation channel in high-resolution cosmological simulations
球状星团的形成及其与暗物质分布的关系长期以来一直困扰着天文学家。最近提出的一个球状星团形成通道将古老的星团与早期宇宙中相对于暗物质的重子大规模流动速度联系起来。这些流动速度影响全球的重子进入暗物质晕，高红移晕质量函数，和最早的几代恒星。在某些情况下，流动速度可能会导致无暗物质气体的密集区域变得不稳定，可能导致致密星团的形成。我们调查这一假设使用宇宙学流体动力学模拟，包括一个完整的化学网络和H $_2$的形成和破坏，一个过程的第一批恒星的形成至关重要。我们发现，在具有显著流动速度的区域（约占宇宙的1%）中的高密度气体确实与暗物质晕的中心有一定的偏移，但这种偏移通常明显小于维里半径。在我们的模拟中，暗物质晕之外的气体永远不会达到琼斯不稳定的密度。我们假设，第三族超新星的低水平（$Z \approx 10^{-3}\,Z_{\odot}$）金属富集可能会使维里外区域冷却，使暗物质晕外的气体冷却到CMB温度，并变得不稳定。后续的模拟，包括流动速度和第三族超新星的金属富集，需要了解流动速度是否为早期宇宙中球状星团的形成提供了一条路径。
2021-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter Effects on Stellar Populations in Globular Clusters
根据球状星团的经典观点，球状星团内部的恒星都是从同一个巨大的分子云演化而来的。那么它们的恒星的化学成分一定是相同的。但是最近对球状星团的光度和光谱研究揭示了在球状星团中存在不止一个恒星星族。这一发现挑战了我们对球状星团的经典看法。在这项工作中，我们研究了在暗物质假设下解决球状星团中多恒星星族问题的可能性。我们发现，球状星团内暗物质的存在改变了物理参数（例如化学成分，光度，温度，年龄等）。星星在里面。我们假设暗物质在球状星团中的分布是不均匀的。这意味着在高暗物质密度环境中的恒星（如球状星团的中心区域）更容易受到暗物质的影响。利用这一假设，我们发现，在球状星团的不同位置（对应于不同的暗物质密度）的恒星遵循不同的演化路径（例如，在赫兹斯普朗-罗素图上）。我们利用这张纸条来推断，球状星团内暗物质的存在可能是多个恒星星族的原因。
2022-04-28 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.comp-ph
Upper limits on the dark matter content in globular clusters
本文通过对9个邻近球状星团进行球状金斯分析，系统搜寻暗物质和中等质量黑洞，未发现二者存在的证据，并给出其质量上限。
2022-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The SLUGGS Survey: globular clusters and the dark matter content of early-type galaxies
球状星团（GC）系统的总质量与宿主星系的维里晕质量之间存在很强的相关性。然而，在这种相关性中，总晕质量是在空间尺度上进行的统计测量，是典型GC系统的十倍左右。在这里，我们调查GC系统和星系的暗物质在可比的空间尺度之间的联系，使用动态质量测量的星系的基础上。我们的样本包括17个充分研究的大质量（恒星质量$\sim$ 10 $^{11}$ M $_{\odot}$）早期型星系从SLUGGS调查。我们发现，最强的相关性是蓝色（贫金属）GC亚群和暗物质含量。这种相关性意味着星系的暗物质质量可以通过对GC系统的仔细成像来估计，误差在2倍之内。GC系统的质量与封闭的暗物质的质量之比几乎是恒定的。我们还发现，蓝色GC的分数和封闭的暗物质的分数之间有很强的相关性，因此，一个典型的星系与蓝色GC的分数为60%有一个暗物质的分数为86%，在类似的空间尺度。晕的增长和去除（通过潮汐剥离）可能在形成这种趋势中发挥一定作用。在星系形成的两相模型的背景下，我们发现星系的吸积恒星的比例最高，有较高的暗物质分数为一个给定的分数的蓝色GC。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for the First Globular Cluster Stellar Stream beyond the Milky Way
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；DTU Space, Technical University of Denmark（丹麦技术大学空间中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Northwestern University（西北大学）
本研究在超弥散星系UGC9050-Dw1中发现首个银河系外球状星团恒星流，通过生成式流建模约束其前身质量，为超弥散星系暗物质晕提供了首个基于恒星流的观测约束，拓展了暗物质科学的研究范畴。
2026-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Supersonic Project: Shining Light on SIGOs - a New Formation Channel for Globular Clusters
在宇宙的某些区域中存在着几乎不含暗物质成分的超音速诱导气体天体（SIRST），在重组时，重子和暗物质之间的相对速度不可忽略。使用{ \sc arepo}流体动力学模拟，我们发现这些物体内部的气体密度足够高，可以形成恒星。对在这些SIBs中形成的第一个星团的光度的估计表明，它们可能会在未来的HST和JWST观测中被观测到。此外，我们的模拟表明，SIRIOR位于一个独特的地方，在光度半径参数空间，这可以用来区分SIRIOR从暗物质托管气体系统的观测。最后，作为概念验证，我们在再电离之前模拟恒星形成，并将这些系统发展到当前的时代。我们发现，SIBs占据了类似的部分的大小半径参数空间的球状星团。这些结果表明，SIBs可能与现今的贫金属局部球状星团有关。由于重子和暗物质之间的相对速度在几个Mpc尺度上是相干的，我们预测，如果这是形成球状星团的主要机制，它们的丰度应该在这些尺度上有显着变化。
2019-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Does Fornax have a cored halo? Implications for the nature of dark matter
天炉座是银河系中质量最大的矮球状星系，有五个球状星团在暗物质密集的背景下绕轨道运行。观测分析表明，球状星团最初的质量要大得多，它们的大部分恒星都消失在了天炉座的磁场中。我们重新研究了天炉座的尖核问题，以澄清关于暗物质晕密度分布的模拟和观测之间的紧张关系。N体模拟预测了中心陡峭的幂律密度分布，而球状星团的观测似乎更倾向于中心的暗物质晕密度是恒定的。这是我们第一次用完全活跃的系统运行纯N体模拟，即由粒子（包括恒星和暗物质）组成的自引力系统。只有这种数值方法才能正确地解释天炉座和球状星团之间的动力摩擦和潮汐效应。我们发现，一个弱的尖点（$r_{s}=$ 1.5千秒差距）或一个大的核心（$r_{c}=$ 848秒差距）是不兼容的，目前观察到的位置和质量的天炉座星系团。相比之下，天炉座的一个小的暗物质核心（$r_{c}=$ 282 pc）自然地再现了初始球状星团质量范围很广的星团空间和质量分布。我们推导出一个上限为$r_{c}\lesssim$ 282 pc。这个核心大小范围只有利于暖暗数据（WDM）。如果初始晕的中央尖点被气体加热形成一个小的核心，那么也有可能从冷暗物质（CDM）理论中获得一个兼容的核心尺寸范围。
2019-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
In-situ globular clusters in alternative dark matter Milky Way galaxies: a first approach to fuzzy and core-like dark matter theories
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS（拉格朗日天体物理实验室，巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学，塞吉-蓬图瓦兹大学，法国国家科学研究中心）
研究通过模拟分析原位球状星团在模糊暗物质银河系中的动力学，探讨不同暗物质模型对星团分布和性质的影响，发现暗物质质量影响星团形成特性，为未来欧几里得任务提供观测约束。
2026-02-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
The inhomogenous reionization of the inter-galactic medium by metal-poor globular clusters
我们提出了详细的辐射转移模拟的再电离历史的银河系的贫金属球状星团。我们确定潜在的金属贫球状星团候选人在宝瓶座模拟使用暗物质晕速度色散。我们通过光子守恒的三维非平衡化学代码计算局部电离场，并允许模型传播到今天。该模型的主要特点是，如果局部气体被电离，则球状星团的形成被抑制。我们发现，我们的电离场的空间处理导致显着不同的数字和空间分布相比，球状星团的形成是简单地截断在一个给定的红移模型。我们发现，它是可能的贫金属球状星团已形成通过暗物质晕形成通道作为我们的第二个模型（延迟形成）结合截断在z = 10产生的径向分布与银河系贫金属球状星团的统计一致。如果球状星团确实形成于高红移的暗物质晕中，即使只是部分形成，它们对红移10的局部（即以主星系为中心的2^3 h^-3 Mpc ^3）体积和质量的再电离的贡献可能分别高达98%和90%。在我们的光子最贫穷模型中，这种贡献下降到60%和50%。所有模型中幸存的星团都有一个狭窄的平均年龄范围（平均值= 13.34 Gyr，σ= 0.04 Gyr），与目前对银河系贫金属球状星团的年龄估计一致。我们还测试了一个简单的动力学破坏模型，并估计约60%的贫金属球状星团形成在高红移已被摧毁，通过潮汐与宿主星系的相互作用。
2012-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing for Dark Matter in the Outskirts of Globular Clusters
利用球状星团外围恒星的自行来估算星团速度色散剖面，使之尽可能在其潮汐半径范围内。我们使用个人的颜色星等图，选择高概率星团恒星的25个金属贫球状星团在20千秒差距的太阳，其中19个有大量的恒星在大半径。在这19个星系团中，有11个星系团在3-6个半质量半径范围内具有下降速度色散，6个星系团是平坦的，2个星系团可能具有上升速度色散。的配置文件都在预期的范围内从模拟集群开始在高红移放大宇宙学模拟。这11个星系团的速度色散曲线下降，与银河系背景之上没有暗物质是一致的。这6个具有近似平坦的速度色散剖面的星系团可能有局部的暗物质，但不明确。这两个具有上升速度色散剖面的星系团与残留的局部暗物质晕一致，但需要成员确认和详细的轨道模型来进一步测试这些初步结果。
2021-09-07 astro-ph.GA
Lights in the Dark: Globular clusters as dark matter tracers
本研究针对球状星团数量/总质量与星系位力质量线性相关但恒星成分无此关联的观测问题，拓展已有经验模型并结合模拟，证实球状星团可作为暗物质位力质量的优秀示踪剂，还能通过其丰度测量暗物质平滑吸积量。
2023-05-01 astro-ph.GA
No globular cluster progenitors in Milky Way satellite galaxies
为了寻找银河系球状星团的可能祖先，我们对银河系中170个球状星团和11个典型的银河系卫星星系进行了轨道积分，并在银河系+卫星势中回溯了11 Gyr，包括MW对大麦云云的响应以及动力学摩擦对卫星星系的影响。为了评估可能的过去协会，我们设计了一个球状星团-卫星结合标准的基础上，卫星的潮汐半径和逃逸速度，我们测试球状星团与人马座矮星系和矮星系与大麦云云。对于这些，我们成功地恢复了以前的研究所强调的动力学协会，我们通过使用盖亚EDR 3数据推导出银河系的吸积时间。假设银河系球状星团是和一直免费的暗物质，因此由恒星单独组成，我们证明，没有任何球状星团显示任何明确的关联与8个经典矮球状星系，即使他们中的一大部分被认为是吸积。这意味着吸积的球状星团要么是作为现在被破坏的卫星星系的一部分进入的，要么是球状星团过去可能有暗物质晕--正如球状星团和矮星系之间类似的金属丰度所暗示的那样。
2022-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dwarf Detachment and Globular Cluster Formation in Arp 305
潮汐矮星系（TDG），星际气体和恒星在相互作用星系潮汐特征中的聚集，一直是备受关注的主题。能够证明TDG假说的“确凿证据”是发现了独立的矮星系，它们与其他星系分离，但有清晰的潮汐历史。作为寻找TDG的一部分，我们正在使用GALEX对从Arp Atlas中选择的相互作用星系进行大型紫外成像调查。作为这项研究的一部分，我们提出了一个GALEX紫外和SDSS和SARA光学研究的气体丰富的相互作用星系对Arp 305。GALEX的紫外线数据揭示了更广泛的扩散紫外线发射和恒星形成的磁盘外，包括一个候选的TDG两个星系之间。我们已经使用了光滑粒子流体动力学代码来模拟的相互作用，并确定候选TDG的命运。
2009-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of globular clusters formed in dark matter mini-halos
我们试图区分动力学和形态属性之间的球状星团（GC），形成自己的暗物质（DM）的迷你晕，和那些谁没有。我们采用高分辨率的全N体模拟的GPU的GC与DM的迷你晕，轨道上的天炉座一样的矮星系。对于GC与DM，我们观察到，这个黑暗的额外的质量触发潮汐半径的增长，使迷你晕作为一个保护屏障，防止潮汐剥离，本身被剥离之前的恒星。我们证明，这种屏蔽效应变得可以忽略不计时，潮汐半径小于半质量半径的迷你晕。与以前的预测相反，我们发现，膨胀的外部恒星速度色散配置文件是预期的GC和没有一个小晕，作为主机的潮汐场的结果。此外，我们观察到，GC与DM迷你晕应该有，在一般情况下，相对更多的径向外速度各向异性分布在其所有的轨道，较小的内部旋转度，并作为后者的结果，其恒星分布的椭圆度较小。由于动力学摩擦，我们观察到一个明确的双峰演化分布的GC与DM和没有DM的运动空间的积分，并表明，GC最初嵌入DM，这种方法是不可靠的关联与以前的吸积事件。最后，我们提供了参数的质量配置文件的中断DM迷你晕从GC中使用的牛仔裤建模和轨道整合研究。
2022-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar envelopes of globular clusters embedded in dark mini-haloes
我们发现，硬遇到嵌入在暗物质（DM）晕中的球状星团的中心区域必然导致形成的引力约束恒星信封，远远超出系统的标称潮汐半径。使用统计参数和数值技术，我们推导出的平衡分布函数的恒星从中心的非发散球势。独立的速度分布与恒星被抛出，GC信封的密度分布渐近$ρ\sim r^{-4}$在大的距离，并成为等温向中心。添加一个DM晕分量会留下两个明确的观测特征：（i）在大距离处，投影的速度色散剖面变平或略有增加，以及（ii）外表面密度剖面系统地比没有暗物质的模型更浅。
2017-06-08 astro-ph.GA
Testing the galaxy collision induced formation scenario for the trail of dark matter deficient galaxies with the susceptibility of globular clusters to the tidal force
有人认为，在NGC 1052附近的一条弥散星系的尾迹，包括两个暗物质缺乏星系（DMDG），是由于两个富含气体的矮星系之间的高速碰撞而形成的，其中一个是在NGC 1052的束缚轨道上，另一个是在非束缚轨道上。碰撞压缩了碰撞星系的气体库，这反过来又引发了恒星形成的爆发。由于压缩气体中的高压有利于大质量球状星团（GCs）的形成，这种假设可以解释具有大量大质量GCs的DMDG的形成，与NGC 1052-DF 2（DF 2）和NGC 1052-DF 4的观测结果一致。这一“小型子弹头集群”设想的一个潜在困难是，所观察到的DMDG中GC的空间分布被扩展。GC经历动力学摩擦，导致它们的轨道随时间衰减。因此，它们在形成时的分布应该比目前观察到的更广。使用半解析模型，我们表明，在DF 2中观察到的GC的位置和速度意味着，它们必须形成在从DF 2中心的径向距离为5- 10 kpc。然而，正如我们所证明的那样，这种情况很难与NGC 1052的强潮汐力剥离DF 2中广泛分布的GC的事实相一致，需要在碰撞时形成33-59个大质量GC来解释观测结果。
2022-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Soliton Solution for the Central Dark Masses in 47- Tuc Globular Cluster and Implications for the Axiverse
我们对球状星团47-Tuccino中心恒星的上升自行提供了驻波解释，这些恒星的上升自行相当于总质量的$\simeq 0.44\%$。我们表明，这可以解释为暗物质的光玻色子组成的孤子核心，$ m \geq 10^{-18} eV $，对应于$ \leq 0.27 pc$，作为一个替代方案，一个单一的黑洞（BH）或最近提出的恒星BH残余物的浓度。这一点特别重要，因为在没有重核的情况下，拥有一个具有上述半径的浓缩恒星BH残留物是非常具有挑战性的，因为三个天体的相遇会阻止BH如此浓缩。我们认为这个核心是由这个球状星团在围绕我们银河系的暗晕运行时被深引力势捕获的暗物质发展而来的。这个玻色子可能是第二个轻轴子的证据，除了$10^{-22} eV$的较轻玻色子之外，矮球状星系的大暗核暗示了占主导地位的暗物质。两个这样的轻玻色子质量标度的识别有利于广义弦论预测的一个广泛的，离散的质量谱的轴子标量场。
2020-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
"Dark" systems in globular clusters: GWs emission and limits on the formation of IMBHs
许多观测到的球状星团（GCs）似乎显示出中心质量过剩，其性质尚未完全了解。事实上，目前还不清楚这是由于一个中心的中等质量黑洞（IMBH）还是由质量分离的恒星组成的大质量恒星系统（MSS）。在这方面的贡献，我们提出了一个半解析的方法来补充的问题，12 $N$体模拟，我们遵循的形成MSS在GC的质量高达$3\times 10^5$ \Ms。最后讨论了IMBH形成和引力波发射的一些意义，并展望了未来的工作。
2016-06-15 astro-ph.GA
An enigmatic population of luminous globular clusters in a galaxy lacking dark matter
我们最近发现了一个半光半径为2.2千秒差距的超漫射星系（ultradiffusedgalaxy，UDG），其中几乎没有或只有暗物质。NGC 1052-DF 2的总质量是根据与星系相关的明亮致密天体的径向速度测量的。在这里，我们分析这些对象使用HST成像和凯克光谱的组合。它们的平均尺寸为<r_h>= 6.2 ± 0.5pc，平均椭圆率为<ε> = 0.18 ± 0.02。从叠加的Keck谱中我们得到年龄>9 Gyr和金属丰度[Fe/H] = -1.35+-0.12。它们的性质类似于银河系中最亮、最大的球状星团ω Centauri，我们的结果表明贫金属球状星团的光度函数并不具有普适性.在球状星团系统中的恒星质量占总恒星质量的比例与其他UDG相似，并且与“失败星系”的情况一致，即恒星形成在星团形成后不久就终止了。然而，该星系是一个从球状星团质量和星系总质量之间的关系中移除的~1000的因子，该关系已被发现用于其他星系，包括其他UDG。我们推断，暗物质晕不是高红移星系中贫金属球状星团状天体形成的先决条件。
2018-03-27 astro-ph.GA
Formation of massive globular clusters with dark matter and its implication on dark matter annihilation
最近对大质量球状星团$γ$射线辐射的观测研究揭示了暗物质在球状星团内湮灭的可能证据。然而，对于这种辐射究竟是来自于DM还是来自于毫秒级的中微子，仍然存在争议。我们在这里提出了新的数值模拟结果，这表明与DM GC可以起源于有核矮星轨道的古老MW。模拟的剥离核（即，GCs）的中心DM密度范围从0.1到几个${\rm M_\odot pc^{-3}}$，取决于宿主矮星系的轨道和质量。然而，在宿主中心区域之外诞生的GC在宿主被摧毁后可能没有/几乎没有DM，GC变成了星系晕GC。这些结果表明，只有起源于矮星恒星核的GC才可能具有DM。我们进一步计算预期的$γ$ -射线发射从这些模拟GC和比较它们的观测$ω$ Cen。鉴于DM密度在模拟GC的大范围内，我们建议，最近可能检测到DM湮灭GC应更仔细地解释。
2020-05-14 astro-ph.GA
From Gaia to GaiaNIR: I. Probing dark matter halos in globular clusters
Lund University（隆德大学）；University of Leicester（莱斯特大学）
本文比较了GaiaNIR与Gaia在探测球状星团暗物质晕中的性能，发现GaiaNIR在高尘埃遮蔽条件下能更有效地检测和区分暗物质晕。
2026-04-20 astro-ph.GA
Low-mass globular clusters from stripped dark matter halos
本研究通过针对矮星系的超高分辨率宇宙学放大模拟，提出低质量球状星团形成于再电离前的低质量暗物质晕中，后被矮星系吸积时暗物质被潮汐剥离，解释了当前缺乏暗物质的古老球状星团的起源。
2023-10-05 astro-ph.GA
Dynamical Simulations of the First Globular Clusters
潮汐限制星团开始于近圆形轨道上的暗物质子晕存在于高红移和演化的n体代码增强与集群中的引力相互作用。潮汐移走的恒星和剩余的高红移星团从一个红移8开始比暗物质更集中，正如预期的那样。然而，从低质量次晕开始的星团中的恒星子集的分布比暗物质晕更广，平均星系半径约为60 kpc，在150 kpc内。来自低质量次晕的星团，其最高圆周速度为$ 12-18$ \kms，也产生了大部分人口的稀薄恒星流。恒星星族分布对次晕质量的依赖性在以较低的红移开始的星系团模拟中是看不到的。星系团的半质量半径由星系团初始轨道的潮汐场决定，导致平均半质量半径随着星系团形成红移的增加而减小。如果星系团的初始质量大于红移4，那么星系团的半质量半径就会与银河系中的相似，而红移越小，星系团的质量就越大。如果极度贫金属的球状星团优先在高红移、低质量的矮星系中形成，那么这些星团应该几乎均匀地分布在暗晕上，连同它们的潮汐移走的恒星。
2020-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Collisionless dynamics in Globular Clusters
由于球状星团（GC）是一个古老的低N系统，它们的动力学过程被广泛认为是完全由碰撞二体过程控制的，它们的表面亮度轮廓可以用King模型来拟合。然而，对于许多GC，特别是那些与HST解决中心区域，和“潮外”功能，国王模型提供穷人适合。我们认为，这在一定程度上是因为无碰撞动力学也很重要，有助于塑造集群属性。我们使用时间尺度和长度尺度的参数，除了集群的中心，碰撞动力学应该比碰撞更重要。然后，我们在整个可用的径向范围内用（碰撞）King和（无碰撞）DARKexp模型拟合了Noyola和Gebhardt（2006）分析的38个GC，发现后者对29个GC提供了更好的拟合;对于其中6个GC，拟合在均方根方面至少好了约5倍。DARKexp模型是理论上推导出的自引力无碰撞系统的最大熵平衡态，并且已经被证明符合暗物质N体模拟的结果。(We不要尝试用特殊拟合函数拟合。）
2012-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching in the dark: the dark mass content of the Milky Way globular clusters NGC288 and NGC6218
本文对银河系两个球状星团NGC 6218（M12）和NGC 288的最内层暗物质的比例和分布进行了观测估计。这种评估是通过比较对这些恒星系统进行的最广泛的光谱和光度调查的准确分析得出的动态和发光质量分布图进行的。我们发现，在我们的数据探测区域（R<1.6 arcmin~r_h），在两个星系团中，非发光物质占总质量的60%以上。我们仔细分析了双星和潮汐加热对我们估计的影响，并排除了我们的结果是这些影响的虚假结果的可能性。暗成分似乎比大质量恒星更集中，这表明它可能是由分离在星团核心的暗残留物组成的。
2016-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dark matter limits from the tip of the red giant branch of globular clusters
利用Gaia数据，通过22个球状星团的TRGB光度限制暗物质-核子截面，并预测161个星团的灵敏度，证明TRGB作为标准烛光对暗物质效应非常稳健。
2024-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Microlensing events from galactic globular clusters
我们提出了一个大的一套微透镜事件检测到目前为止对银河系中心的目的，调查是否有一些黑暗的透镜位于银河系球状星团的分析。我们发现，在四种情况下，一些事件可能确实是由于透镜位于球状星团本身。我们还粗略估计了与银河系球状星团中心高度一致的事件的平均透镜质量，并发现在合理的假设下，偏转器很可能是褐矮星、M星或恒星残骸。
2010-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical friction in globular cluster-rich ultra-diffuse galaxies: the case of NGC5846-UDG1
包含大量球状星团（GC）样本的超弥散星系提供了一个检验星系动力学理论预测的机会。NGC 5846-UDG 1是一个很好的例子，它有几十个GC候选者的高质量样本。我们发现，所观察到的分布的GC在NGC 5846-UDG 1是暗示质量偏析引起的引力动力学摩擦。我们提出了简单的分析计算，支持一系列的数值模拟，自然地解释所观察到的GC质量和径向位置的现今模式。根据对出生时GC种群的一些假设，分析支持NGC 5846-UDG 1存在于大质量暗物质晕中的可能性。这是一个例子，使用GC丰富的系统作为动态（除了运动学）示踪剂的暗物质。
2022-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-Precision Dark Halo Virial Masses from Globular Cluster Numbers: Implications for Globular Cluster Formation and Galaxy Assembly
我们证实，球状星团（GC）的数量，N $_{GC}$，是一个很好的示踪剂，其宿主星系的晕维里质量M $_{vir}$。简单的线性关系M $_{vir} = 5 \times 10^9$ M $_{\odot} \times$ N $_{GC}$完美地拟合了从M $_{vir} = 10^{10}$ M $_{\odot}$到M $_{vir} = 2 \times 10^{15}$ M $_{\odot}$的数据。这一结果是独立的星系形态和统计扩展到矮星系制度与M $_{vir} = 10^8 - 10^{10}$ M $_{\odot}$，包括极端超弥漫星系DF 44。由于该相关性不依赖于GC质量，因此非常适合高精度测定M $_{vir}$。这种线性最简单的解释是，一个高红移晕种子种群的宇宙学合并，平均每$5 \times 10^8$ M $_{\odot}$的暗物质就有一个GC。我们表明，层次合并也是非常强大的恢复线性相关性和擦除签名，即使是一个强大的长期演化的GC系统。宇宙学的合并方案也意味着一个强大的下降，在$N_{GC}$的散射与维里质量$δN_{GC}/N_{GC} \sim M_{vir}^{-1/2}$的增加相反的观察，显示一个大致恒定的散射，独立的维里质量。这种差异可以解释，如果确定维里质量的运动示踪剂和引力透镜的错误是一个因素的顺序为2。矮卫星星系中的GC对高红…
2019-11-27 astro-ph.GA
Orbital decay of Globular Clusters in the galaxy with little dark matter
最近，\cite{vanDokkum2018}提出了一个重要的发现，一个超弥漫星系，NGC 1052-DF 2，与暗物质含量显着低于预测从它的恒星质量单独。该分析依赖于10个球状星团（GC）的径向速度测量值，估计个别质量的几个$ \times 10^6 M_\odot$。这大约是$2\times 10^8 M_\odot$的NGC 1052-DF 2在半光半径内的推断质量的$1\%$，$R_\mathrm{e}=2.2\, \mathrm{kpc}$。这些天体的相对质量大，年代久远，这意味着它们可能容易因动力摩擦而发生轨道衰变。使用解析估计和N体模拟的孤立系匹配推断的质量分布的NGC 1052-DF 2，我们发现，最大质量的GC的轨道应该已经衰减的时间尺度上的几个陀螺仪。这些发现应有助于约束质量剖面和NGC 1052-DF 2的形成方案。
2019-01-01 astro-ph.GA
Absence of obvious tidal tails around the globular cluster NGC 6397
在这项工作中，我们使用$N-$体模拟在GPU上进行跟踪的球状星团（GC）类似于NGC~6397在银河系类星系的潮汐场的过去10 Gyr的动力学历史，我们比较我们的模拟GCs从第三盖亚早期数据发布的数据。我们的模拟预测，与从数据中推导出的相反，这样一个星团应该在6 Gyr之前（就在其生命的前三分之一之后）呈现出强大而延伸的潮汐尾，长度超过1 kpc，并且应该被当前的时间大致打乱。我们分析了我们的每个初始条件，如初始质量和密度参数，以及暗物质的形状，我们认为，数据和我们的模拟之间的这种差异的最可能的原因是，我们认为一个纯粹的重子集群在我们测试的每个模型的开始。我们讨论，如果我们的球状星团最初是嵌入在一个暗物质迷你晕，后者可以作为一个保护信封，防止潮汐剥离的发光物质，而本身逐渐被破坏和删除的过程中的集群演化。这可以解释为什么在NGC~6397中，描述速度色散所需的暗物质的数量微不足道，至少要达到几个半质量半径。
2021-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the shape of dark matter haloes with globular clusters
我们探讨如何扩散恒星光和球状星团（GC）可以用来跟踪其主机晕的物质分布使用的观测方法。为此，我们使用117模拟暗物质（DM）晕从$(34.4~\rm cMpc)^3$周期体积的E-MOSAICS项目。对于每个晕，我们比较恒星表面亮度和GC投影数密度图DM和总质量的表面密度。我们发现，在恒星光和GC中确定的主导结构与DM和总质量密切对应。我们的方法不受卫星存在的影响，并且其精度随着较暗的GC样品而提高。我们恢复了DM的表面亮度和GC数密度的轮廓之间的紧密关系，这表明DM的轮廓可以准确地恢复从恒星和GC（$σ\leq0.5~$ dex）。我们量化了DM，恒星和GC的投影形态，发现恒星和GC比DM更平坦。此外，恒星和GC分布的半长轴通常与DM的半长轴错开$\sim 10~$度。我们证明了漫射恒星光和GC的深度成像可以限制其宿主晕的形状，轮廓和方向。这些结果延伸到晕与中央星系$M_{\star}\geq10^{10}~M_{\odot}$，分析将适用于未来的数据从欧几里德，罗马和鲁宾天文台。
2022-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
On $N$-body simulations of globular cluster stream
恒星潮汐流是其轨道中引力势性质的敏感示踪剂，对其密度结构的详细观测可用于对由以下因素引起的势波动进行严格约束，例如，在标准冷暗物质范例（CDM）中，预期的暗物质暗晕的数量。模拟恒星流的演化在活的$N$体晕没有低质量的暗物质subhalos，但是，表明流表现出显着的扰动小尺度上，即使在没有子结构。在这里，我们证明，使用高分辨率$N$ -体模拟结合先进的半解析和简单的分析模型，$10^4$ -$10^5\,\rm{M}_{\odot}$的质量分辨率通常用于执行这样的模拟造成虚假流密度变化与类似的幅度在大尺度上的CDM一样的subhalo人口和一个数量级更大的小，但可观察到的尺度。我们估计，质量分辨率的$\approx100\,\rm{M}_{\odot}$（$\approx1\,\rm{M}_{\odot}$）是必要的虚假的，数值密度变化远低于CDM subhalo期望的大（小）尺度。流是敏感的模拟的粒子质量下降到如此小的质量表明，流是敏感的暗物质集群下降到这些低质量的，如果一个显着的部分暗物质是集群或集中在这种方式，例如，在$10$ -$100\,\rm{M}_{\odot}$的质量的MSO模型。
2021-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constrain the Dark Matter Distribution of Ultra-diffuse Galaxies with Globular-Cluster Mass Segregation: A Case Study with NGC5846-UDG1
本研究开发了球状星团演化的半解析模型，通过正向建模匹配 NGC5846-UDG1 中球状星团的观测分布，发现该星系相对缺乏暗物质且晕浓度偏低，并警告不应直接用球状星团丰度推断超弥散星系的暗物质晕质量。
2024-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Globular cluster distributions as a dynamical probe of dark matter
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
通过研究球状星团在暗物质晕中的动力学行为，利用N体模拟和半解析模拟探讨其作为冷暗物质模型的测试工具的潜力，发现球状星团系统能够独立于恒星动力学数据证明暗物质晕的存在。
2026-07-09 astro-ph.GA hep-ph
Mass and shape of the Milky Way's dark matter halo with globular clusters from Gaia and Hubble
我们用球状星团作为示踪物，估算了内银河系（$<20$ kpc）的质量和暗物质晕的轴比。同时，我们对球状星团系统的相空间分布进行了约束。我们使用盖亚DR 2目录的75个球状星团的自行和最近的测量的另20个遥远的星系团的自行与哈勃太空望远镜获得。我们描述的球状星团系统与2-分量分布函数（DF），与一个平坦的，旋转盘和圆，更广泛的晕。在确定银河系的盘和凸起的同时，我们让暗物质晕的质量和形状，我们用贝叶斯方法拟合这两个参数，以及描述DF的其他六个参数。发现20 kpc以内的银河系质量为$M(<20{\,\rm kpc})=1.91^{+0.18}_{-0.17} \times 10^{11} M_\odot$，其中$M_{\rm DM}(<20{\,\rm kpc})=1.37^{+0.18}_{-0.17}\times 10^{11}M_\odot$在暗物质中，暗物质晕的密度轴比为$q=1.30 \pm 0.25$ .这意味着位力质量$M_{\rm via} = 1.3 \pm 0.3 \times 10^{12} M_\odot$。我们的分析排除了扁圆（$q<0.8$）和强长晕（$q>1.9$）与99%的概率。我们的首选模型再现观测到的球状星团的相空间分布，并有一个光盘组件，非常类似的银河系厚盘。晕的组成部分遵循幂律密度分布$ρ\propto r^{-3.3}$，在20 kpc时的平均…
2018-12-23 astro-ph.GA
Globular clusters as tracers of the dark matter halo: insights from the E-MOSAICS simulations
球状星团（GCs）是一种明亮的天体，跨越了银河系中心距离的很大范围，因此是暗物质（DM）晕结构的探测器。在这项工作中，我们探讨是否可以使用投影的GC径向配置文件来推断其主机DM晕的结构特性。我们使用模拟的GC人口的样本中的166个中央星系的$(34.4~\rm cMpc)^3$周期量的E-MOSAICS项目。我们发现，更大的星系主机恒星和GC人口较浅的密度分布，更径向延伸。此外，贫金属的GC亚群往往比富金属的子样品，我们涉及到的优先吸积起源的贫金属的GC更浅，更广泛的配置文件。我们发现GC种群的径向分布的斜率和有效半径与DM晕的结构特性（如幂律斜率、尺度半径和浓度参数）之间存在很强的相关性。考虑到对星系恒星质量的依赖性，二维关系的分散性降低了。这表明，GC的投影计数，结合它们的星系质量，跟踪其宿主星系DM晕的密度分布。当应用于河外GC系统，我们恢复的标度半径和范围的DM晕的ETG样本的不确定性小于$0.2~\rm dex$。因此，河外GC系统提供了一个新的途径来探索本星系群之外的DM晕的结构。
2021-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Light from the Darkness: Detecting Ultra-Diffuse Galaxies in the Perseus Cluster through Over-densities of Globular Clusters with a Log-Gaussian Cox Process
介绍了一种通过寻找星系际球状星团中的过密度来探测超弥散星系的新方法。我们的方法是基于对数高斯考克斯过程，这是一个常用的模型在空间统计文献中，但很少用于天文学的应用。该方法适用于从PIPER调查，一个\textit{Hubble Space Telescope}成像程序针对英仙座集群获得的球状星团数据。我们成功地发现了所有已确认的超扩散星系与已知的球状星团人口的调查。我们还确定了一个潜在的星系，没有检测到弥漫恒星的内容。初步分析表明，它不太可能仅仅是一个偶然的球状星团或其他物体。如果得到证实，这将是第一个此类系统。模拟被用来评估超漫射星系内的球状星团系统的物理参数如何影响他们的可探测性使用我们的方法。我们量化了探测概率与星系中球状星团总数的相关性以及与球状星团系统半数半径增加的反相关性。球状星团分布的Sérsic指数对可探测性的影响很小。
2022-06-16 astro-ph.GA stat.AP
Could compact stars in globular clusters constrain dark matter?
本研究通过球对称Jeans分析球状星团M4的恒星数据，未发现暗物质存在证据并给出其密度上限，指出球状星团不适合作为揭示暗物质微观性质的观测实验室。
2023-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The Dark Matter Halo of M54
M54是一个嵌入在暗物质晕中的球状星团的原型。盖亚EDR3测光和自行分离的老，金属贫乏的恒星从更多的金属丰富和年轻的矮星系恒星。贫金属恒星在50秒差距内占主导地位，其速度色散曲线下降到30秒差距左右的最小值，然后又上升到接近中心速度色散，正如对暗物质晕中心球状星团的预期。对这三个独立的恒星星族的金斯分析给出了一致的质量，它们的质量随着半径近似线性地增加到1千秒差距，这意味着一个小的核心或尖形晕。这些数据与2.3 Gyr前在50 kpc远心点处的一个下落的CDM暗物质晕相一致，该暗物质晕被简化为3 × 10^8 M_sun，其中心球状星团被一个矮星系的残骸所包围。潮汐会逐渐带走1千秒差距以上的物质，但对中心300秒差距以内的恒星和暗物质几乎没有影响。M54似乎是一个过渡系统之间的球状星团有和没有当地的黑暗晕，其演变的星系内的吸积和轨道近心的时间敏感地依赖。
2022-06-28 astro-ph.GA
A High Stellar Velocity Dispersion and ~100 Globular Clusters for the Ultra Diffuse Galaxy Dragonfly 44
最近在后发座星系团中发现了一群巨大的、表面亮度非常低的球状星系。这些超弥散星系团（UDG）在富星系团中的明显存活表明它们具有非常高的质量。在这里，我们提出了恒星运动学的蜻蜓44，最大的后发座UDG之一，使用33.5小时的集成与DEIMOS的凯克II望远镜。我们发现速度色散为47 km/s，这意味着在其去投影的半光半径r_1/2=4.6 kpc内，动力学质量为M_dyn=0.7x10^10 M_sun。质光比为M/L=48 M_sun/L_sun，半光半径内的暗物质比例为98%。蜻蜓44的高质量伴随着大量的球状星团。从0.4”时拍摄的双子座深空影像中，我们推断蜻蜓44有94个球状星团，与这个质量范围内的其他星系类似。我们的研究结果补充了其他最近的证据，即许多UDG是“失败”的星系，其大小，暗物质含量和球状星团系统的亮度要高得多。我们估计的总暗晕质量的蜻蜓44通过比较的暗物质的量在r=4.6千秒差距内封闭的质量配置文件的NFW晕。封闭的质量表明总质量约为10^12 M_太阳，与银河系的质量相似。具有这种质量的近暗天体的存在是出乎意料的，因为星系形成被认为在这种情况下效率最高。
2016-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Anisotropic Models for Globular Clusters, Galactic Bulges and Dark Halos
具有多方状态方程的球系统是天体物理学中的一个重要研究对象。它们被广泛用于描述中子星、红巨星、白矮星、褐矮星、主序星、星系晕和各种大小的球状星团。本文在广义相对论的后牛顿近似下，解析地构造了一族自引力球模型。这些模型的密度分布呈现出有趣的尖点，适合于星系和暗物质晕的模拟。这里描述的系统是各向异性的意义上，他们的等概率面在速度空间是非球形的，导致过多的径向或圆形轨道，这取决于所考虑的模型的参数。在家庭的模型，我们发现后牛顿推广的普卢默和Hernquist模型。仔细检查他们的状态方程表明，这些解决方案之间的插值顺利多变的球在渐近区域和内核，类似于一个等温球。最后，我们研究了这些模型的热力学，并论证了它们的稳定性。
2013-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Properties of Globular Clusters in Galaxy Clusters: Sensitivity from the Formation and Evolution of Globular Clusters
我们在宇宙学的背景下，用半解析的粒子标记方法研究了星系团中球状星团的性质。我们假设球状星团是由暗物质晕合并形成的，它们的金属丰度是根据宿主暗物质晕的恒星质量和GC的形成红移来分配的。用半解析方法研究了球状星团的动力学演化和破裂，这些演化和破裂受几个自由参数控制。在本文中，我们研究我们的结果是如何改变自由参数的选择。我们比较我们的基准结果与代表性的观测，包括球状星团系统和它的宿主星系之间的质量比，球状星团的占有率，蓝色球状星团的数量分数，和金属丰度梯度与球状星团质量。因为我们可以知道球状星团随时间的位置，所以可以与其他观测结果进行比较，例如，单个星系球状星团系统的中位半径，团内球状星团的平均投影密度分布，具有团心半径的球状星团的金属丰度和年龄梯度。我们还发现每个星系中球状星团系统的比质量随团心半径的不同而不同。
2022-10-27 astro-ph.GA
The emergence of globular clusters and globular-cluster-like dwarfs
通过宇宙学模拟，发现球状星团与类球状星团矮星系在标准宇宙学中自然涌现，后者由高红移低质量暗物质晕中单一自淬灭恒星形成事件产生，其性质介于两者之间，为暗物质研究提供新约束。
2025-09-11 astro-ph.GA
The Supersonic Project: SIGOs, a Proposed Progenitor to Globular Clusters, and their Connections to Gravitational Wave Anisotropies
超音速感生气体天体（英语：Supersonically Induced Gas Objects，缩写为SIRST）是一种几乎没有暗物质成分的结构，被预测存在于宇宙中重子和暗物质在复合时具有较大相对速度的区域。它们被认为是现今球状星团的祖先。使用模拟，SITERS已经研究了小尺度（约2百万秒差距），这些相对速度是相干的。然而，它是具有挑战性的，研究SITERS使用模拟在大尺度上，由于不同的相对速度在尺度大于几个百万分之一秒差距。在这里，我们研究SIGO丰度半解析：使用微扰理论，我们预测的数密度SIGO解析，并比较这些结果的小盒子数值模拟。我们使用的数值和分析计算之间的协议外推的大规模变化的SIGO丰度在不同的流速。因此，我们预测类似的大尺度变化的对象与高气体密度的再电离之前，可能会观察到的JWST。如果SIBs确实是球状星团的祖先，那么我们预计在大尺度上球状星团丰度也会有类似的变化。值得注意的是，我们发现SIGO的预期数量密度与观察到的球状星团数量密度一致。作为一个概念的证明，因为球状星团被认为是自然形成的网站引力波源从双黑洞（BBH）合并，我们表明，SITERS应该印上的引力波信号的天空中的各向异性，与SITERS的分布一致。
2021-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Assessing the Fornax globular cluster timing problem in different models of dark matter
我们调查的球状星团（GC）在天炉座矮球状（dSph）星系的轨道可以教我们关于暗物质（DM）。这个问题最近被研究的超轻暗物质（ULDM）。我们考虑两个额外的模型：（i）费米子简并暗物质（DDM），其中泡利阻塞应考虑在动力学摩擦计算;和（ii）自相互作用暗物质（SIDM）。我们给出了一个简单而直接的福克-普朗克推导动力学摩擦，新的情况下DDM和再现以前的结果在文献中的ULDM和冷DM。ULDM、DDM和SIDM在过去被认为会导致dSphs的核心，这一特征可以抑制动力学摩擦并延长GC轨道。对于DDM，我们推导出一个版本的宇宙学自由流的限制，是独立的DM生产机制，发现DDM不能产生一个可观的核心天炉座不违反Ly- $α$限制。如果Ly- $α$极限由于某种原因而被忽略，那么恒星运动学数据确实允许DDM核心可以延长GC轨道。对于SIDM，我们发现GC轨道的显着延长，可以得到的自相互作用的截面在以前的工作中考虑的值。除了重新评估的inspiral时间使用更新的观测数据，我们给出了一个新的视角，对所谓的GC定时问题，表明一个尖冷DM配置动态摩擦预测$z=0$径向分布的最内层GC是独立的初始条件。观测到的天炉座GC的轨道与这一预期一致，在$\sim25\%$水平上有轻微的明显微调。
2021-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
