我们检查了在模拟中形成的引力塌缩物体的非线性结构,这些物体适用于波状冷暗物质,由施罗丁格-泊松(SP)方程描述,粒子质量约为∼10(-22) eV。每个光晕中心发现一个独特的引力自束缚孤立子核心,其轮廓与温暖或自相互作用的暗物质模型中的核心截然不同。此外,我们展示了每个孤立子核心被由大量波动的暗物质颗粒组成的扩展光晕所包围,这些颗粒在与孤立子核心直径相当的尺度上调节光晕密度。SP方程的缩放对称性和不确定性原理紧密关联核心质量与光晕特定能量,在宇宙结构形成的背景下,导致核心质量(Mc)和光晕质量(Mh)之间的简单缩放关系:Mc∝a(-1/2)Mh(1/3),其中a为宇宙尺度因子。我们通过(i) 检查在我们的三维宇宙模拟中形成的统计样本的平衡光晕的内部结构,以及(ii) 合并多个孤立子以创建单独的平衡物体来验证这一缩放关系。通过自适应网格细化和图形处理单元加速,实现了足够的模拟分辨率。根据这一缩放关系,当前的矮星系预计将拥有千秒差距大小的核心和最小质量约为∼10(8)M⊙,能够解决冷暗物质模型中的小尺度争议。此外,红移为z=8的质量为2×10(12)M⊙的星系应在约60秒差距内拥有质量约为∼2×10(9)M⊙的巨型孤立子核心。这些核心可以提供有利的局部环境,引导气体通向快速形成早期恒星球体和类星体。
Schive等人(周二)研究了这个问题。