利用恒星运动学研究的半人马座欧米伽星团的暗与发光质量成分

我们结合来自 $Gaia$ EDR3 和 HST 的自行数据以及视线速度数据，研究半人马座欧米伽（Omega Centauri）球状星团的恒星运动学。利用稳态、轴对称动力学模型，我们测量了暗质量成分与发光质量成分的分布。假设高斯与 NFW 质量轮廓，依据数据集不同，我们测得在半人马座欧米伽半光半径内，区别于发光恒星成分的暗成分的积分质量不超过 $\lesssim 10^6$ M$_\odot$。对于 HST 与径向速度数据，带有非发光质量成分的模型相对于具有恒定质光比的纯恒星质量模型在统计上被强烈偏好。虽然致密的恒星遗迹核心或可解释高达 $\sim 5 \times 10^5$ M$_\odot$ 的动力学质量，但它们很可能无法解释该范围的高端。这为如下可能留下空间：该非发光动力学质量成分由非重子暗物质构成。与矮椭球星系周围的暗物质分布相比，半人马座欧米伽的暗质量成分集中程度高得多。将非发光质量分布解释为粒子暗物质，我们利用这些结果得到 J 因子，它设定了对湮灭截面的灵敏度。对于所考虑的数据集，中位 J 因子的范围约为 $\sim 10^{22} - 10^{24}$ GeV$^2$ cm$^{-5}$，大于任何矮椭球星系所得的值。