Transformations cusp-core dans les galaxies naines : prévisions observationnelles

La présence d'un noyau de matière noire dans le kiloparsec central de nombreuses galaxies naines a été un problème de longue date dans les théories de formation des galaxies basées sur le paradigme standard de la matière noire froide. Des simulations récentes, basées sur l'hydrodynamique des particules lisses et des recettes de rétroaction assez puissantes, ont montré qu'il était en effet possible de former des noyaux de matière noire étendus en utilisant des processus baryoniques liés à un traitement plus réaliste du milieu interstellaire. En utilisant un raffinement de maillage adaptatif, ainsi qu'un nouveau schéma de rétroaction de supernova plus puissant que nous avons récemment implémenté dans le code ramses, nous montrons qu'il est également possible de former un noyau de matière noire proéminent dans le cadre bien contrôlé d'un halo de matière noire isolé et initialement cuspé de 10^10 M⊙. Bien que notre expérience numérique soit idéalisée, elle permet une identification claire et sans ambiguïté du processus de formation du noyau de matière noire. Notre profil de matière noire interne est bien ajusté par un profil pseudo-isotherme avec un rayon de noyau de 800 pc. Le mécanisme de formation du noyau est cohérent avec celui proposé par Pontzen & Governato. Nous soulignons deux prévisions d'observation clés de toutes les simulations qui trouvent des transformations cusp-core : (i) une histoire de formation d'étoiles intermittente avec un rapport pic à creux de 5 à 10 et un cycle de fonctionnement comparable au temps dynamique local et (ii) une distribution stellaire qui est chaude avec v/σ ∼ 1. Nous comparons les propriétés observationnelles de notre galaxie modèle avec des mesures récentes de la naine isolée Wolf-Lundmark-Mellote (WLM). Nous montrons que la distribution spatiale et cinématique des étoiles et du gaz H i est en accord frappant avec les observations, soutenant le rôle fondamental joué par la rétroaction stellaire dans la configuration de la distribution stellaire et de la matière noire.