El radio de splashback como un límite físico de halo y el crecimiento de la masa del halo

Los límites de los halos de materia oscura fría se definen comúnmente para encerrar un contraste de densidad relativo a una densidad de referencia (media o crítica). Argumentamos que un límite más físico de los halos es el radio en el que la materia acumulada alcanza su primer apocentro orbital después del giro. Este radio de splashback, Rₒ₏, se manifiesta como una caída pronunciada de densidad en los alrededores del halo, en un lugar que depende de la tasa de acreción de masa. Presentamos calibraciones de Rₒ₏ y la masa encerrada, Mₒ₏, como función de la tasa de acreción y, alternativamente, de la altura máxima. Encontramos que Rₒ₏ varía entre 0.8-1R₂₀₀₌ para halos que acumulan masa rápidamente y 1.5R₂₀₀₌ para halos que acumulan masa lentamente. La extensión de un halo y sus efectos ambientales asociados pueden, por lo tanto, extenderse más allá del radio "virial" definido convencionalmente. Mostramos que Mₒ₏ y Rₒ₏ evolucionan relativamente fuertes en comparación con otras definiciones comúnmente utilizadas. En particular, Mₒ₏ evoluciona significativamente incluso para los halos enanos más pequeños en z=0. También contrastamos Mₒ₏ con la masa encerrada dentro de cuatro radios de escala del perfil de densidad del halo, M<₄ₑₒ, que caracteriza el halo interno. Durante las primeras etapas de ensamblaje del halo, Mₒ₏ y M<₄ₑₒ evolucionan de manera similar, pero en las etapas tardías, M<₄ₑₒ deja de aumentar mientras que Mₒ₏ continúa creciendo significativamente. Esto ilustra que los halos a bajo z pueden tener interiores "tranquilos" mientras continúan acumulando masa en sus alrededores. Discutimos estimaciones observacionales potenciales del radio de splashback y mostramos que ya puede haber sido detectado en cúmulos de galaxias.