Loading...

Non-Linear Structure Formation and Halo Statistics in the Fuzzy Dark Matter Model

Sarrami, Melika | 2023

91 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 55878 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Baghram, Shant
  7. Abstract:
  8. Fuzzy dark matter ( FDM ) or wave dark matter is an alternative theory designed to solve small-scale problems faced by the standard cold dark matter, such as the missing satellites problem, core cusp problem, and too big to fail problem. FDM is made up of ultra-light ax- ions having mass 10−22eV that typically have de Broglie wavelength of several kpc, so in small-scales behave like a wave. For this thesis, I aim to explore how the sub-halo structure and its features change with FDM particles masses which may be able to solve small-scale problems. We derived the halo mass function for FDM by solving the excursion set problem with a mass-dependent barrier func- tion; then, we compared the approach and results of the ΛCDM model and halo statistics that stem from it with the FDM model. FDM model suppresses the small-scale structure of dark matter that results in a cut-off at the lower end of the halo mass function. Markovian processes have an analytical solution, but most are non markov, meaning steps are correlated. Then for this problem, we can approximate it using up-crossing in large mass structure. This approach could be intelligent because Non-Markov trajectories are more smooth than Marko- vian trajectories, which makes it possible to use this approximation. At the end of the project, we conduct progenitor history for FDM in different redshifts with various mass ranges using the top hat window function
  9. Keywords:
  10. Cosmology ; Fuzzy Dark Matter (FDM) ; Excursion Set Theory ; First-up Crossing ; Halo Statistics ; Merger Tree

 Digital Object List

 Bookmark

  • پیشگفتار
  • مدل استاندارد کیهان شناسی
    • مقدمه
    • کیهان همگن و همسانگرد
    • انرژی تاریک
    • فاصله سنجی
      • فاصله همراه
      • فاصله قطری زاویه‌ای
    • مشاهدات کیهان‌شناسی
      • رصدهای تابش زمینه کیهانی(CMB)
    • مساحی های انتقال به سرخ
      • رصدهای همگرایی گرانشی ضعیف
    • شبیه‌سازی‌های کیهان‌شناسی
      • پروژه Millennium
      • پروژه Illustris
      • پروژه Bolshoi
      • پروژه EAGLE
  • تشکیل ساختار خطی
    • مقدمه
    • تباین چگالی
    • تابع همبستگی
    • طیف توان
    • گستره‌ی خطی
    • تابع رشد
      • بهنجارسازی تابع رشد
    • تابع انتقال
    • طیف توان ماده
  • تشکیل ساختار غیر‌خطی
    • مقدمه
    • رمبش کرویSpherical Collapse
    • تابع جرمی هاله ها
      • سازوکار پرس-شکتر
      • تابع جرم شث-تورمن
    • نظریه گشت
    • ولگشت با قدم های همبسته
  • ماده تاریک
    • مقدمه
    • شواهد اخترفیزیکی ماده تاریک
      • منحنی های چرخش کهکشانی
      • خوشه های کهکشانی
    • هاله های ماده تاریک
      • ادغام هاله ها
      • تاریخچه تحولی والد اصلی
      • پروفایل چگالی هاله ها
    • سوییدگی ماده تاریک
      • سوییدگی هاله ماده تاریک در حالت همبسته
  • ماده تاریک فازی
    • تولید ماده تاریک فازی در کیهان اولیه
    • مشکلات مدل استاندارد کیهان شناسی
    • تشکیل ساختار در مدل ماده تاریک فازی
      • تابع انتقال ماده تاریک فازی
      • طیف توان ماده تاریک فازی
      • واریانس اختلالات
      • تباین چگالی بحرانی ماده تاریک فازی
      • آمار هاله های ماده تاریک فازی
      • آمار هاله های ماده تاریک فازی با استفاده از قدم های همبسته
    • آمار اولین برگذر هاله های ماده تاریک فازی
    • سوییدگی ماده تاریک فازی
  • نتیجه گیری و کار های پیش رو
  • کتاب‌نامه
...see more