矮星系密度轮廓斜率与环境的关系

本文研究质量范围在 $10^8-10^{10} M_{\odot}$ 的矮星系暗物质密度轮廓如何因所研究矮星系与邻近结构的相互作用以及矮星系中重子比例的改变而发生变化。正如 Del Popolo (2009) 已指出的，内晕密度轮廓的斜率随晕质量减小而变平，且该轮廓可用 Burkert 轮廓很好地近似。分析表明，受到较小潮汐力矩作用（因而具有较小角动量）的矮星系，其轮廓比受到较大力矩作用的矮星系更陡峭；类似地，重子比例较小的矮星系，其轮廓也比重子比例较大的矮星系更陡峭。在潮汐力矩作用被关闭且不存在重子的情况下，密度轮廓可用 Einasto 轮廓很好地近似，这与无耗散 N 体模拟中得到的矮星系相似。随后，我们将前述分析结果应用于三个不同矮星系的暗物质晕旋转曲线，即已知具有平坦内核的 NGC 2976、轮廓介于有核与尖峰之间的 NGC 5949，以及具有尖峰轮廓的 NGC 5963。在计算出这三个星系的重子比例（约为 0.1）后，我们通过改变角动量值来拟合旋转曲线。NGC 2976 具有较高的有序角动量值（$\lambda \simeq 0.04$），高于 NGC 5949（$\lambda \simeq 0.025$）；而对于 NGC 5963，其非常陡峭的轮廓可通过较低的 $\lambda$ 值（$\lambda \simeq 0.02$）并同时减小随机角动量值来获得。就 NGC 2976 而言，与 M81 的潮汐相互作用可能也影响了其密度轮廓的内部区域。