银河系和仙女座矮卫星的共同面密度标度作为对暗物质模型的约束
星系天体物理
2015-06-24 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
为了对暗物质模型施加明确的约束，我们定义并估算了暗晕在最大圆周速度半径内的平均面密度，该值可从具有任意暗物质密度分布的各种星系中推导得出。我们发现，无论各个星系的密度分布如何，该面密度在约 10 至 400 km s 的广泛最大圆周速度范围内大致保持恒定。这种在高晕质量标度下的共同面密度被冷暗物质（CDM）和温暗物质（WDM）模型自然地重现，甚至无需采用任何拟合程序。然而，在矮星系标度下的共同面密度（我们是从银河系和仙女座矮卫星推导得出的）仅在较重的 WDM 粒子质量范围内得以重现，而 CDM 则与观测到的恒定性提供了合理的吻合。这是由于低晕质量标度下 CDM 和 WDM 晕的质量 - 浓度关系存在显著差异。为了解释 WDM 模型中矮星系标度的普适面密度，我们建议 WDM 粒子的质量需要大于 3 keV。
引用
@article{arxiv.1503.05279,
title = {A common surface-density scale for the Milky Way and Andromeda dwarf satellites as a constraint on dark matter models},
author = {Kohei Hayashi and Masashi Chiba},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.05279},
year = {2015}
}
备注
Typos corrected. 5 pages, 3 figures. Accepted for publication by ApJ Letters