- Итеративный подход среднего поля к сферическому коллапсу гало темной материи(arXiv)
Автор:Сюнь Ши
Аннотация: Гравитационный коллапс сверхплотностей темной материи приводит к образованию гало темной материи, в которые входят галактики и скопления галактик. Интересной особенностью ореолов темной материи является то, что их профили плотности точно следуют универсальной форме, независимо от начального состояния или соответствующей истории роста. Это представляет собой класс динамических систем с эмерджентными универсалиями. Мы предлагаем «итеративный подход среднего поля» для вычисления решений динамики гравитационного коллапса. Этот подход итеративно ищет эволюцию поля взаимодействия φ(t) — в данном случае замкнутого профиля массы M(r,t) — которая согласуется с динамикой, таким образом, что φ(t) является фиксированной точкой итеративное отображение, H(φ)=φ. Формализм заменяет взаимодействие N тел на взаимодействие одного тела с крупнозернистым полем взаимодействия и, таким образом, разделяет дух теории среднего поля в статистической физике. Этот «итеративный подход среднего поля» сочетает в себе универсальность численного моделирования и полноту аналитических решений и особенно эффективен при поиске и понимании промежуточных асимптотических состояний в широком диапазоне динамических систем, где решения не могут быть получены с помощью традиционный автомодельный анализ.
2. Зависимый от радиуса спиновой переход ореолов темной материи(arXiv)
Автор:Чон-Сон Мун, Джонхун Ли
Аннотация: Сообщается о численном обнаружении зависимого от радиуса спинового перехода гало темной материи. Анализируя данные моделирования IllustrisTNG, мы измеряем векторы спина гало на нескольких внутренних радиусах в пределах вириальных границ и исследуем их ориентацию в основных системах отсчета полей приливов и сдвигов скорости, называемых Tweb и Vweb соответственно. Векторы спина гало в секции большой массы демонстрируют переход от промежуточной Tweb к большой главной оси, поскольку они измеряются на более внутренних радиусах, что справедливо как для темной материи, так и для барионных компонентов. Порог радиуса, при котором происходит переход, зависит от масштаба сглаживания Rf и становится больше по мере уменьшения Rf. Для случая Vweb возникновение спинового перехода, зависящего от радиуса, наблюдается только при Rf≥1h−1Mpc. Повторяя тот же анализ, но с векторами завихренности, мы обнаруживаем критическое отличие от спинов. Векторы завихренности всегда перпендикулярны главным главным осям Tweb (Vweb), независимо от Rf, что указывает на то, что генерация завихренности не оказывает сильного влияния на внутренние спины гало. Показано также, что спины гало, как и главные оси Tweb (Vweb), имеют большую направленную когерентность в широком диапазоне радиальных расстояний в областях, где векторы завихренности имеют более высокие значения. Обсуждаются физические интерпретации и последствия наших результатов.
3.Ограничение наклона ореола темной материи Млечного Пути с помощью потока Стрельца(arXiv)
Автор:Nondh Panithanpaisal, Robyn E. Sanderson, Arpit Arora, Emily C. Cunningham, Jay Baptista
Аннотация: недавние исследования показали, что гало Темной Материи (DM) Млечного Пути (MW) может быть значительно наклонено по отношению к его центральному звездному диску, что может быть связано с историей его формирования. . В этой работе мы демонстрируем метод ограничения ориентации малой оси гало тёмной материи с использованием угловых и частотных переменных. Этот метод дополняет другие традиционные методы, такие как подгонка орбиты. Сначала мы тестируем метод, используя смоделированный приливный поток, развивающийся в реалистичной среде внутри хозяина с массой MW из космологического моделирования FIRE, показывая, что теоретическое описание потока в формализме действие-угол-частота по-прежнему справедливо для реалистичной карликовой галактики. поток в космологическом потенциале. Используя наклоны линии в угловом и частотном пространстве, мы показываем, что правильная система вращения дает минимальную разницу наклонов, что позволяет нам наложить ограничение на положение малой оси. Наконец, мы применяем этот метод к ведущему рукаву потока Стрельца. Мы сообщаем, что гало DM MW сплющено с параметром уплощения в потенциале q ~ 0,7–0,9, а малая ось указывает на (ℓ, b) = (42o, 48o). Наше ограничение на положение малой оси слабое и не согласуется с оценками из других работ; мы утверждаем, что несоответствие может быть частично связано с неопределенностью наблюдений, а частично с влиянием Большого Магелланова Облака.
