利用球状星团约束暗物质晕的形状

我们探讨如何利用弥漫恒星光与球状星团(GCs)通过一种观测方法来示踪其宿主晕的物质分布。为此,我们使用了来自 E-MOSAICS 项目 $(34.4~\rm cMpc)^3$ 周期体积的 117 个模拟暗物质(DM)晕。对于每个晕,我们将恒星面亮度与 GC 投影数密度图同 DM 与总质量的面密度进行比较。我们发现,在恒星光与 GCs 中识别出的主导结构同 DM 与总质量中的结构紧密对应。我们的方法不受卫星星系存在的影响,且其精度随更暗的 GC 样本而提高。我们恢复了恒星面亮度与 GC 数密度轮廓同 DM 轮廓之间的紧密关系,表明 DM 轮廓可由恒星与 GCs 精确恢复($\sigma\leq0.5~$dex)。我们量化了 DM、恒星与 GCs 的投影形态,发现恒星与 GCs 比 DM 更扁平。此外,恒星与 GCs 分布的长轴通常同 DM 的长轴有 $\sim 10~$度的错位。我们证明,对弥漫恒星光与 GCs 的深场成像可对宿主晕的形状、轮廓与取向施加约束。这些结果向下延伸至中心星系 $M_{\star}\geq10^{10}~M_{\odot}$ 的晕,且该分析将适用于来自 Euclid、Roman 与 Rubin 天文台的未来数据。