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基于旋转曲线数据对银河系质量的稳健估计

星系天体物理 2020-05-21 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们给出对银河系质量的新估计,该估计通过贝叶斯方法推断得到,利用了盘平面内圆周速度示踪体以及恒星晕中的恒星(来自公开可用的 {\tt galkin} 汇编)。我们使用旋转曲线方法在不同暗物质剖面假设下确定暗物质分布与总质量,而总恒星质量则由表面恒星密度与微引力透镜测量约束。我们还通过贝叶斯模型平均纳入了重子形态的不确定性,从而将潜在的系统误差来源转化为更可控的统计不确定性。我们评估了结果针对多种可能系统误差的稳健性,包括旋转曲线数据选择、太阳速度 V0V_0 的不确定性、对暗物质剖面假设的依赖性以及先验的选择。我们发现银河系的暗物质维里质量为 log10M200DM/M=11.920.05+0.06(stat)±0.28±0.27(syst)\log_{10}M_{200}^{\rm DM}/ {\rm M_\odot} = 11.92^{+0.06}_{-0.05}{\rm(stat)}\pm{0.28}\pm0.27{\rm(syst)} (M200DM=8.30.9+1.2(stat)×1011MM_{200}^{\rm DM}=8.3^{+1.2}_{-0.9}{\rm(stat)}\times10^{11}\,{\rm M_\odot})。我们还将我们的框架应用于 Gaia DR2 旋转曲线数据,发现与上述结果具有良好统计一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.04296,
  title  = {A robust estimate of the Milky Way mass from rotation curve data},
  author = {Ekaterina V. Karukes and Maria Benito and Fabio Iocco and Roberto Trotta and Alex Geringer-Sameth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04296},
  year   = {2020}
}

备注

32 pages, 10 figures, 7 tables, matches published version