孤立银河系质量椭圆星系中的重子与暗物质普查
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v2
摘要
我们基于钱德拉和朱雀卫星的深场X射线观测，对孤立椭圆星系NGC720中的暗物质和发光物质进行了研究。气体被可靠地测量到约R2500，使我们能够对该半径内的包裹质量和重子分数(fb)给出良好约束(M2500=1.6e12±0.2e12 Msun, fb(2500)=0.10±0.01；系统误差<~20%)。数据表明热气体接近流体静力学平衡，这与矮卫星星系的运动学分析结果一致。我们以约20σ的置信度确认了一个暗物质(DM)晕。假设NFW暗物质轮廓，我们的气体分布物理模型使我们能够在大于R2500的尺度上获得有意义的约束，揭示出大部分重子存在于热气体中。我们发现Rvir内的fb与宇宙学值一致，证实了理论预测：一个约银河系质量(Mvir=3.1e12±0.4e12 Msun)的星系可以维持一个巨大的、准流体静力学平衡的气体晕。虽然fb高于在类似质量旋涡星系中通常测得的冷重子分数，但NGC720中的气体分数(fg)和fb与在大质量星系群和星系团中观测到的随质量变化的趋势外推一致。在修正fg后，熵轮廓接近引力结构形成模拟的自相似预测，正如在星系团中观测到的那样。最后，我们在星际介质中发现了一个强烈的重金属丰度梯度，类似于在大质量星系群中观测到的梯度。
引用
@article{arxiv.1010.6078,
title = {A Census of Baryons and Dark Matter in an Isolated, Milky Way-sized Elliptical Galaxy},
author = {Philip J. Humphrey and David A. Buote and Claude R. Canizares and Andrew C. Fabian and Jon M. Miller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.6078},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 13 figures, 4 tables. Accepted for publication in the Astrophysical Journal. Minor modifications to match accepted version. Conclusions unchanged