暗物质子晕与延展HI盘中的扰动

我们发展了一种微扰方法，研究经过的暗物质子晕在星系延展原子氢（HI）盘中激发的扰动。暗物质子晕（相较于主晕）较浅的引力势允许我们使用周转圆近似，并通过模态分析求解其方程，即假设盘由N个径向环和M个模式组成。我们表明，从盘的模态能量分布和振幅可以推断暗物质子晕的性质。具体而言，我们发现响应的整体振幅给出了暗物质子晕的质量。受此模态分析启发，我们进一步表明密度响应显示出类似的特征。最后，我们证明我们的结果与完整流体动力学模拟的结果一致。我们找到了卫星质量与气体盘最终表面密度的傅里叶振幅之间的简单标度关系，其中有效傅里叶振幅（本质上是低阶模式之和）按$m_{s}^{1/2}$标度，这里$m_{s}$是卫星质量。该关系的实用性在于，它可以直接应用于观测到的HI图，无需借助完整数值模拟即可推断卫星质量。这将极大地帮助我们分析大量旋涡星系样本，以约束本地体积内的矮卫星星系群。