Perpustakaan Digital ITB

Model cold dark matter (CDM) sebagai model standar materi gelap berhasil menjelaskan pembentukan struktur skala besar di alam semesta. Namun, model CDM memiliki beberapa masalah pada skala kecil seperti galaksi (smallscale problems). Salah satu solusi yang umum diusulkan untuk small-scale problems adalah model materi gelap alternatif selain CDM, seperti fuzzy dark matter (FDM) yang memodelkan partikel materi gelap ultra-ringan dan selfinteracting dark matter (SIDM) yang mengakomodasi interaksi antarpartikel materi gelap. Model FDM dan SIDM memodifikasi profil bagian dalam halo standar NFW (Navarro-Frenk-White) dengan profil inti soliton dan inti isotermal yang berdensitas konstan. Model FDM dan SIDM dikarakterisasi oleh parameter fisis yang berbeda, yaitu massa partikel untuk FDM dan crosssection hamburan interaksi per satuan massa partikel untuk SIDM. Pada pekerjaan Tesis ini dilakukan dekomposisi kurva rotasi galaksi katai dari katalog SPARC dan LITTLE THINGS in 3D dengan menggunakan metode Markov Chain Monte Carlo (MCMC) untuk memperoleh nilai dan kendala untuk parameter massa partikel FDM dan cross-section hamburan interaksi per satuan massa partikel SIDM. Berdasarkan analisis BIC, profil halo SIDM menjadi model terbaik bagi sembilan galaksi, model FDM bagi lima galaksi, dan model NFW hanya bagi satu galaksi. Diperoleh kendala massa partikel FDM dalam rentang 1?: mFDM = 0, 483+0,803 ?0,332 × 10?22 eV, yang overlap dengan kendala yang diperoleh dari pekerjaan sejenis namun bertentangan dengan hasil pengamatan yang menggunakan objek selain galaksi. Sementara itu, didapat kendala ?/m? SIDM dalam rentang 1?: ?/m? = 3, 055+0,237 ?0,224cm2/g sesuai dengan pekerjaan serupa, namun belum bisa memberikan argumen mengenai kebergantungan ?/m? terhadap kecepatan tumbukan rata-rata. Baik radius inti soliton FDM maupun radius inti isotermal SIDM berkorelasi positif dengan radius efektif galaksi lewat interaksi gravitasi, namun korelasi tersebut tidak sederhana karena ada faktor lain yang berpengaruh, seperti massa partikel FDM dan ?/m? SIDM. Model FDM dan SIDM dengan profil inti materi gelap lebih bisa cocok dengan data kurva rotasi yang bervariasi dibanding model NFW,sehingga menghasilkan fraksi materi gelap yang lebih bervariasi juga