来自松弛星系群的自我相互作用暗物质约束

自我相互作用暗物质(SIDM)被提出作为标准无碰撞冷暗物质的替代方案,以解释在小尺度上观测到的星系旋转曲线多样性与核-尖问题。在此,我们基于 Chandra 与 XMM-Newton 的 X 射线观测,对 11 个松弛星系群的样本估计了 SIDM 的约束。我们将暗物质密度分布拟合为 Einasto 轮廓,并基于 Eckert 等人(2022)所得二者间的经验关系,利用估计的 Einasto $\alpha$ 参数约束 SIDM 截面。我们对七个群得到非零的截面每单位质量($\sigma/m$)中心估计值,其中 NGC 5044 的估计最精确,给定为 $\sigma/m=0.165 \pm 0.025~\rm{cm^2/g}$,对应暗物质速度弥散约 300 km/sec。对其余四个群,我们得到 95% 置信水平的 $\sigma/m < 0.16-6.61~\rm{cm^2/g}$ 上限,暗物质速度弥散介于 200-500 km/sec,其中样本中最严格的限制来自群 MKW 4,给定为暗物质速度弥散约 350 km/sec 时 $\sigma/m< 0.16~\rm{cm^2/g}$。