Velocity-dependent self-interacting dark matter from groups and clusters of galaxies
Notice bibliographique
Résumé
We probe the self-interactions of dark matter with relaxed galaxy groups and clusters using observational data from strong and weak lensing and stellar kinematics. Our analysis uses the Jeans formalism and considers a wider range of systematic effects than in previous work, including adiabatic contraction and stellar anisotropy, to robustly constrain the self-interaction cross section. For both groups and clusters, our results show a mild preference for a nonzero cross section compared with cold collisionless dark matter. Our groups result, σ/m=0.5±0.2 cm2/g, places the first constraint on self-interacting dark matter (SIDM) at an intermediate scale M200∼ 1014 M⊙ between galaxies and massive clusters. For massive clusters with M200∼ 1015 M⊙, our result is σ/m=0.19±0.09 cm2/g, with an upper limit of σ / m < 0.35 cm2/g (95% CL) . Thus, our results disfavor a velocity-independent cross section of order 1 cm2/g or larger needed to impact small scale structure problems in galaxies, but are consistent with a velocity-dependent cross section that decreases with increasing scattering velocity. Comparing the cross sections with and without the effect of adiabatic contraction, we find that adiabatic contraction produces slightly larger values for our data sample, but they are consistent at the 1σ level. Finally, to validate our approach, we apply our Jeans analysis to a sample of mock data generated from SIDM-plus-baryons simulations with σ/m = 1 cm2/g. This is the first test of the Jeans model at the level of stellar and lensing observables directly measured from simulations. We find our analysis gives a robust determination of the cross section, as well as consistently inferring the true baryon and dark matter density profiles.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 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 ».