暗物质星系暗核从凹陷向凸起的转变：跨星系质量尺度的研究

我们利用SPARC数据库中大量晚型星系的样本，探讨暗物质（DM）密度剂量在不同星系质量尺度上的多样性，以检验是否存在跨星系质量尺度的暗核从凹陷向凸起的转变。我们采用灵活的暗核模型对高质量旋转曲线进行贝叶斯拟合，允许暗物质密度剂量内斜率发生变化。我们定义星系最高旋转速度$r_{V_{\rm max}}$内侧0.01倍率的面积密度$\Sigma_{\rm DM}(<0.01r_{V_{\rm max}})$来量化暗核的中心结构，并将SPARC星系与银河矮星系卫星、星系团和星系团进行比较。我们的结果显示，SPARC星系的内部密度斜率呈现显著多样性，从陡峭的凹陷到浅的凸起，且许多星系的密度曲线低于冷暗物质模型预测的凹陷密度，表明其呈现类似核心结构。相比之下，较低质量的矮星系和较高质量的星系团倾向于遵循凹陷的暗物质暗核。这些发现表明，引力反馈可能在银河质量级星系中诱导暗核从凹陷向凸起的转变，与流体力学模拟的预测一致。然而，观测限制和模型不确定性仍然阻碍了得出明确结论的能力。本研究为阐明暗物质内部结构随质量依赖性及其形成机制提供了新的实证见解。