M33中的暗物质与可见质子

本文提出了对M33气体运动学的新测量，使用CO J=1-0线。所得旋转速度补充了以往的21-cm线数据，提供了极为准确且覆盖面广的旋转曲线。推导出的暗物质质量（在整个气体范围内）是可见质子质量的5倍。暗物质密度轮廓内核倾斜度可达R^{-1}，与M33数据相容。拟合M33旋转曲线所需的暗物质浓度较低，但略微与标准冷暗物质宇宙学中形成的暗面相符。M33的形态化暗面至少比可见质子高出50倍，其尺度相当于M33-M31之间的距离。在此数据下，排除R^{-1.5}倾斜度的内核，同时与M33数据相符的模型为大尺度常数密度核。需要引入中心的恒星球状体，并评估其动力学质量范围。利用准确的旋转速度梯度和以方位角平均化的质子表面密度，我们显示盘状不稳定性可调节M33中星际形成活动。仅考虑气体表面密度，若采用剪切率准则，预测的外侧星际形成阈值半径与观察到的H-alpha表面亮度下降相符。经典的Toomre准则仅当加入本文推导的恒星或暗面引力后，才能正确预测不稳定区域的大小。