椭圆星系中的暗物质：II. 计算围栏半径内质量
天体物理学
2014-12-15 v4
摘要
椭圆星系采用4成分模型：Sersic星、LCDM暗物质(DM)、热气体和中心黑洞。DM在内侧区域可忽略，由星体和中心黑洞主导，这阻止了基于Jeans分析的DM密度轮廓内侧斜率的动力学估计。气体分数上升，但星系分数随半径下降，至少到10个有效半径(R_e)。即便有线-of-sight速度分散(VD)测量在4-6 R_e处精度为20 km/s且速度各向同性已知，围栏半径(r_v)内的总质量仍有约3倍的不确定性。LCDM模拟中的DM分布与星系VD轮廓一致，但与罗马诺斯基等人(2003)测量的行星星云在2-5 R_e间的低VD不符，这导致星系分数需超过普适值。将NFW DM模型替换为Navarro等人(2004)新模型可略减VD。给定在5 R_e处的观测VD，推得r_v内的M/L为NFW模型的40%更大。结合LCDM(合并)模拟中较强的径向各向异性（以beta(r)=1/2 r/(r+a)建模优于Osipkov-Merritt公式），r_v内的M/L再提高1.6(2.4)倍。因此，DM模型和径向各向异性可部分解释低PN VD，但未完全解释。在附录中，推导了3种各向异性模型（径向、Osipkov-Merritt、本文模型）下VD的单积分表达式，涉及一般光度密度和质量分布。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0405491,
title = {Dark matter in elliptical galaxies: II. Estimating the mass within the virial radius},
author = {Gary A. Mamon and Ewa L. Lokas},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0405491},
year = {2014}
}
备注
Consolidated version with Addendum (MNRAS 370, 1582)