暗物质晕形成的环境依赖
公告来源:科研动态 发布日期:2015/01/23

    在宇宙大尺度结构形成方面,课题组与美国加州大学伯克利分校天文系的Chung-Pei Ma, 瑞士日内瓦大学的Antonio Riotto采用非马科夫随机运动模型解释了暗物质晕的形成过程对环境的依赖关系这一现象首先在数值模拟中被发现,并在部分星系观测数据中得到证实, 但之前的基于马科夫过程的宇宙大尺度结构形成的理论模型无法对其进行解释。

       宇宙大尺度结构的形成是逐级进行的,即先在小尺度上形成暗物质晕,再由它们的并合在更大的尺度上形成质量越来越大的暗物质晕。在理论上,一般是基于原初物质密度涨落在不同尺度上的平滑来研究暗物质晕质量的分布以及形成过程,涉及马科夫随机运动模型。由于理论中假设的是马科夫过程,所以其预言的暗物质晕的形成过程不依赖于晕所处的大尺度环境,而这一现象与数值模拟以及观测结果是不符合的。张骏及其合作者们通过在理论中引入非马科夫过程,成功地解释了暗物质晕的并合速率及成分对环境密度的依赖关系,结果与数值模拟符合得非常好。同时,这一结果可以推广到星系形成的诸多半解析模型中去,为精密宇宙学在结构形成方面的理论作出了实质性的贡献。该工作已经发表在《天体物理杂志》 【The Astrophysical Journal, 782, 44 (2014)】。