旋涡星系中的暗物质核与尖点及其解释

我们比较了针对旋涡星系核与尖点问题（也被表述为多样性问题）的拟议解决方案，并证明暗物质晕的尖点程度与恒星面亮度相关。我们将自相互作用暗物质（SIDM）模型对 SPARC 样本的转动曲线拟合与冷暗物质（CDM）的流体动力学 N 体模拟进行比较，其中 SIDM 模型自洽地包含了重子对晕轮廓的影响。SIDM 模型预测核大小与恒星面密度之间存在强相关，并且它对数据提供了最佳的全局拟合。没有强重子反馈效应的 CDM 模拟无法解释低面亮度星系中观测到的大暗物质核。另一方面，在有强反馈的情况下，CDM 模拟不能产生具有高恒星和暗物质密度的星系类似体，因此难以解释高面亮度星系的转动曲线。这意味着当前的反馈实现需要被修正。我们还明确展示了浓度-质量关系与恒星-晕质量关系如何共同在平均意义上导致径向加速度关系（RAR），并重申 RAR 并未捕捉到星系转动曲线在内区的多样性。这些结果有力地支持了 SIDM 作为场星系核与尖点现象的解释。