We present a suite of baryonic cosmological zoom-in simulations of self-interacting dark matter (SIDM) haloes within the ‘Feedback In Realistic Environment’ (FIRE) project. The three simulated haloes have virial masses of $\sim 10^{12}\, \text{M}_\odot$ at z = 0, and we study velocity-independent self-interaction cross sections of 1 and 10 ${\rm cm^2 \, g^{-1}}$. We study star formation rates and the shape of dark matter density profiles of the parent haloes in both cold dark matter (CDM) and SIDM models. Galaxies formed in the SIDM haloes have higher star formation rates at z ≤ 1, resulting in more massive galaxies compared to the CDM simulations. While both CDM and SIDM simulations show diverse shape of the dark matter density profiles, the SIDM haloes can reach higher and more steep central densities within few kpcs compared to the CDM haloes. We identify a correlation between the build-up of the stars within the half-mass radii of the galaxies and the growth in the central dark matter densities. The thermalization process in the SIDM haloes is enhanced in the presence of a dense stellar component. Hence, SIDM haloes with highly concentrated baryonic profiles are predicted to have higher central dark matter densities than the CDM haloes. Overall, the SIDM haloes are more responsive to the presence of a massive baryonic distribution than their CDM counterparts.

中文翻译：

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冷和自相互作用暗物质模型中银河系质量星系的中心密度

我们在“现实环境中的反馈”(FIRE) 项目中展示了一套重子宇宙放大模拟自相互作用暗物质 (SIDM) 晕圈。三个模拟的光晕在 z = 0 处具有 $\sim 10^{12}\、\text{M}_\odot$ 的维里质量，我们研究了 1 和 10 ${\ 的与速度无关的自相互作用截面rm cm^2 \, g^{-1}}$。我们研究了冷暗物质 (CDM) 和 SIDM 模型中母晕的恒星形成率和暗物质密度分布的形状。在 SIDM 晕中形成的星系在 z ≤ 1 处具有更高的恒星形成率，与 CDM 模拟相比，产生了更大质量的星系。虽然 CDM 和 SIDM 模拟都显示出不同形状的暗物质密度分布，但与 CDM 晕相比，SIDM 晕可以在几 kpcs 内达到更高和更陡峭的中心密度。我们确定了星系半质量半径内恒星的堆积与中心暗物质密度增长之间的相关性。SIDM 晕中的热化过程在存在致密恒星成分的情况下得到增强。因此，具有高度集中重子剖面的 SIDM 晕预计具有比 CDM 晕更高的中心暗物质密度。总体而言，SIDM 晕对大量重子分布的存在比它们的 CDM 对应物更敏感。具有高度集中重子剖面的 SIDM 晕预计具有比 CDM 晕更高的中心暗物质密度。总体而言，SIDM 晕对大量重子分布的存在比它们的 CDM 对应物更敏感。具有高度集中重子剖面的 SIDM 晕预计具有比 CDM 晕更高的中心暗物质密度。总体而言，SIDM 晕对大量重子分布的存在比它们的 CDM 对应物更敏感。