Effondrement du cœur au-delà de l'approximation fluide : L'évolution tardive des halos de matière noire auto-interagissante

Nous montrons que l'effondrement gravothermique des halos de matière noire auto-interagissante (SIDM) peut dévier de l'équilibre thermodynamique local. En conséquence, l'évolution auto-similaire prédite par le modèle de fluide conducteur couramment adopté peut être altérée ou rompue. Nos résultats sont obtenus en utilisant un nouveau solveur cinétique efficace appelé kiss-sidm pour tracer l'évolution gravothermique basée sur le cadre de simulation de Monte Carlo directe. Dans la phase de long libre parcours, le code est une alternative viable au modèle fluide, nécessitant toutefois aucun paramètre de calibration. De plus, cette méthode permet un traitement entièrement cinétique jusqu'à la phase tardive, de court libre parcours, de l'effondrement. Nous appliquons la méthode à un cas canonique avec diffusion isotrope et indépendante de la vitesse. Nous trouvons que, bien qu'un traitement fluide soit approprié profondément dans le cœur à court libre parcours, des écarts par rapport à l'équilibre thermodynamique local se développent dans la région de libre parcours moyen intermédiaire délimitant le cœur, ce qui modifie l'évolution tardive.