우주 입자 충돌기: 비등방 산란을 가진 자기 상호작용 어두운 물질의 시뮬레이션

초록 우리는 비등방 산란을 가진 자기 상호작용 어두운 물질(SIDM)이 고립된 어두운 물질 헤일로의 진화 및 두 개의 충돌 헤일로가 있는 시스템에 어떤 영향을 미치는지 조사합니다. 고립된 헤일로에 대해, 우리는 산란을 등방성으로 처리할 때 진화를 적절히 포착할 수 있음을 발견하였는데, 이는 등방성 단면적이 기본 비등방 모델에 올바르게 일치할 경우에 해당합니다. 우리는 이러한 일치는 이전과 같이 운동량 전달 단면적을 사용하여 수행해서는 안 된다는 것을 발견하였습니다. 대신, 산란 후 어두운 물질 입자가 라벨을 바꿀 수 있음을 고려한 수정된 운동량 전달 단면적을 통해 일치시켜야 합니다. 그러나 고립된 헤일로에서 동일한 행동을 내기 위해 일치하는 단면적을 사용할 때, 우리는 어두운 물질 산란을 등방성으로 처리하는 것이 헤일로가 충돌할 때 비등방 어두운 물질 산란의 영향을 과소 추정함을 발견합니다. 특히, SIDM이 충돌하는 은하 집합체에서 유도하는 DM-은하 오프셋은 기본 입자 모델을 시뮬레이션할 때보다 일치하는 등방 모델을 사용할 경우 더 큽니다. 반면, 비등방 산란을 가진 잘 동기가 부여된 입자 모델은 일반적으로 강한 속도 의존성의 단면적을 가지며, 우리는 충돌하는 집합체에서 DM-은하 오프셋을 억제하는 이전에 인식되지 않은 효과를 발견하여 이러한 시스템이 그러한 입자 모델에 대해 경쟁력 있는 제약을 제공하는 것을 어렵게 만듭니다.