Cuspy no more: how outflows affect the central dark matter and baryon distribution in Λ cold dark matter galaxies
Notice bibliographique
Résumé
We examine the evolution of the inner dark matter (DM) and baryonic density profile of a new sample of simulated field galaxies using fully cosmological, Λ cold dark matter (ΛCDM), high-resolution SPH+N-Body simulations. These simulations include explicit H2 and metal cooling, star formation (SF) and supernovae-driven gas outflows. Starting at high redshift, rapid, repeated gas outflows following bursty SF transfer energy to the DM component and significantly flatten the originally ‘cuspy’ central DM mass profile of galaxies with present-day stellar masses in the 104.5–109.8 M⊙ range. At z= 0, the central slope of the DM density profile of our galaxies (measured between 0.3 and 0.7 kpc from their centre) is well fitted by ρDM ∝ rα with α≃−0.5 + 0.35 log10(M★/108 M⊙), where M★ is the stellar mass of the galaxy and 4 < log M★ < 9.4. These values imply DM profiles flatter than those obtained in DM-only simulations and in close agreement with those inferred in galaxies from the THINGS and LITTLE THINGS surveys. Only in very small haloes, where by z= 0 SF has converted less than ∼0.03 per cent of the original baryon abundance into stars, outflows do not flatten the original cuspy DM profile out to radii resolved by our simulations. The mass (DM and baryonic) measured within the inner 500 pc of each simulated galaxy remains nearly constant over 4 orders of magnitudes in stellar mass for M★ < 109 M⊙. This finding is consistent with estimates for faint Local Group dwarfs and field galaxies. These results address one of the outstanding problems faced by the CDM model, namely the strong discrepancy between the original predictions of cuspy DM profiles and the shallower central DM distribution observed in galaxies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».