ETHOS – an effective theory of structure formation: dark matter physics as a possible explanation of the small-scale CDM problems
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
We present the first simulations within an effective theory of structure formation (ETHOS), which includes the effect of interactions between dark matter and dark radiation on the linear initial power spectrum and dark matter self-interactions during non-linear structure formation. We simulate a Milky Way-like halo in four different dark matter models and the cold dark matter case. Our highest resolution simulation has a particle mass of 2.8 × 104 M<inf>&odot;</inf> and a softening length of 72.4 pc. We demonstrate that all alternative models have only a negligible impact on large-scale structure formation. On galactic scales, however, the models significantly affect the structure and abundance of subhaloes due to the combined effects of small-scale primordial damping in the power spectrum and late-time self-interactions. We derive an analytic mapping from the primordial damping scale in the power spectrum to the cutoff scale in the halo mass function and the kinetic decoupling temperature. We demonstrate that certain models within this extended effective framework that can alleviate the too-big-to-fail and missing satellite problems simultaneously, and possibly the core-cusp problem. The primordial power spectrum cutoff of our models naturally creates a diversity in the circular velocity profiles, which is larger than that found for cold dark matter simulations. We show that the parameter space of models can be constrained by contrasting model predictions to astrophysical observations. For example, some models may be challenged by the missing satellite problem if baryonic processes were to be included and even oversolve the too-big-to-fail problem; thus ruling them out.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle