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天体物理学

arXiv:astro-ph/0510332 (astro-ph)
[提交于 2005年10月11日 (v1) ,最后修订 2006年4月10日 (此版本, v2)]

标题: 碰撞less平衡系统的密度剖面。 I. 球对称各向同性系统

标题: Density Profiles of Collisionless Equilibria. I. Spherical Isotropic Systems

Authors:Eric I. Barnes (1), Liliya L. R. Williams (1), Arif Babul (2), Julianne J. Dalcanton (3) ((1) University of Minnesota, (2) University of Victoria, (3) University of Washington)
摘要: 我们研究了无碰撞平衡态与暗物质晕形成模拟中密度$\rho$和速度弥散$\sigma$的相空间关系之间的联系,该模拟涉及$F=\psd \propto r^{-\alpha}$。理解这一关系将有助于揭示与无碰撞塌缩相关的物理过程以及随后形成的结构。我们表明,能够很好地拟合 N 体晕的经验密度分布,在平衡状态下也具有接近尺度无关的\psd 分布。我们还初步探讨了除$r$之外的其他变量,这些变量可能与$F$的相关性相当甚至更强。 同样地,我们表明,$\rho/\sigma^m$,其中$m=3$是讨论幂律关系时最合适的组合。由于表征最终系统的机械平衡条件本身并不会导致幂律$F$分布,我们的发现促使我们认为动力学塌缩过程(如剧烈松弛)是决定暴乱系统\psd 分布径向幂律性质的原因。
摘要: We investigate the connection between collisionless equilibria and the phase-space relation between density $\rho$ and velocity dispersion $\sigma$ found in simulations of dark matter halo formation, $F=\psd \propto r^{-\alpha}$. Understanding this relation will shed light on the physics relevant to collisionless collapse and on the subsequent structures formed. We show that empirical density profiles that provide good fits to N-body halos also happen to have nearly scale-free \psd distributions when in equilibrium. We have also done a preliminary investigation of variables other than $r$ that may match or supercede the correlation with $F$. In the same vein, we show that $\rho/\sigma^m$, where $m=3$ is the most appropriate combination to use in discussions of the power-law relationship. Since the mechanical equilibrium condition that characterizes the final systems does not by itself lead to power-law $F$ distributions, our findings prompt us to posit that dynamical collapse processes (such as violent relaxation) are responsible for the radial power-law nature of the \psd distributions of virialized systems.
评论: 21页,8幅图(其中2幅为新图),已被《天体物理学杂志》接受,PDF版本及全分辨率图片可在http://www.astro.umn.edu/~barnes/research/astroph.html下载
主题: 天体物理学 (astro-ph)
引用方式: arXiv:astro-ph/0510332
  (或者 arXiv:astro-ph/0510332v2 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.astro-ph/0510332
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Astrophys.J.643:797-803,2006
相关 DOI: https://doi.org/10.1086/503025
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提交历史

来自: Eric Barnes [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2005 年 10 月 11 日 21:06:27 UTC (76 KB)
[v2] 星期一, 2006 年 4 月 10 日 19:35:35 UTC (91 KB)
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