盘状星系的不对称质量模型——I. Messier 99

星系盘的质量模型传统上依赖于轴对称的密度和旋转曲线，矛盾的是，它们表现得好像其最显著的不对称特征（如偏侧性或旋臂）并不重要。在本文中，我们放宽了轴对称近似，并引入了一种方法，该方法推导盘状物体的三维引力势，并稳健地估计不对称性对盘中面圆周速度的影响。然后可以将质量分布模型直接拟合到不对称的视线速度场。应用于宏设计旋涡星系 M99 时，新策略表明，作为发光物质受扰引力势的自然响应，圆周速度高度不均匀，特别是在星系内盘中。在发光物质和暗物质共享同一中心的通常情况下，在 M99 中发现了暗物质的尖角内密度轮廓。速度不均匀性的影响是使内轮廓变得不那么陡峭，尽管密度仍然是尖角的。另一方面，一个晕以核主导且偏离发光质量中心 2.2-2.5 kpc 的模型，更适合解释 M99 速度场中证实的大多数运动学偏侧性。然而，无论暗物质的密度形状如何，发光重子的引力势不足以解释最内部区域的运动学偏侧性。这种差异指出了在这些区域需要一种额外的动力学过程：可能是暗物质的偏侧分布。