盘星系中的暗物质 II：密度轮廓对反馈情景的约束

仅包含暗物质的宇宙学模拟所预测的星系暗物质晕密度轮廓，与通过旋转曲线分解推断出的轮廓之间存在差异，即所谓的“尖点 - 核”问题，这表明重子物理过程影响了星系中心区域的暗物质密度。来自黑洞、超新星和大质量恒星的反馈可能通过在短于暗物质晕动力学时标的时间尺度上将物质从星系中心移除而发挥作用。本文旨在基于一组邻近星系的观测特性，确定对此类反馈情景的约束。利用我们在前一篇论文中开发的方法，对星系旋转曲线进行马尔可夫链蒙特卡洛 (MCMC) 分析，我们约束了密度轮廓并估算了重子影响的最小半径 $r_1$；将其与反馈模型结合，我们估算了为产生当前观测到的晕轮廓必须从该半径内排出的物质比例。我们表明，对于气体丰富的矮不规则星系 DDO 154，来自中心源（例如黑洞或恒星形成区）的外流足以对晕产生反馈，而不会移除盘气体。我们检查了取自 THINGS 数据集的 8 个星系的旋转曲线，并确定了其暗物质晕径向密度轮廓的约束。对于某些星系，既排除了具有核的晕，也排除了宇宙学 $\rho \propto r^{-1}$ 尖点。这些中间中心斜率要求重子反馈经过精细调节。我们还发现，对于晕中表现出扩展核的星系（例如 NGC 925），使用分段幂律晕轮廓产生的模型避免了基于 Einasto 轮廓的模型中出现的非物理尖锐特征。