银河系本地暗物质密度的测定

银河系的旋转曲线、总质量和引力势是对暗物质晕轮廓的敏感测量。本文分析了尖点和核球暗物质晕轮廓，结合近期天文约束来限定银河系暗物质晕的形状和本地暗物质密度。所有银河系密度成分（发光物质和暗物质）均被参数化。然后通过天文观测约束总密度分布：1）银河系总质量，2）太阳位置处的总物质密度，3）可见物质的面密度，4）太阳附近总物质的面密度，5）太阳的旋转速度，以及6）银盘内部及上方的速度分布形状。银河系的质量模型主要受本地物质密度（奥尔特极限）、太阳旋转速度以及来自晕中示踪星的银河系总质量的约束。对所有数据的统计$\chi^2$拟合表明，本地暗物质密度与暗物质晕的标长（重子盘）呈强正（负）相关。由于这些标长约束较差，对于球形暗物质晕轮廓，并允许银河系总质量高达$2 \times 10^{12} M_\odot$，本地暗物质密度可在0.2至0.4 GeV/cm$^3$（0.005 - 0.01 $M_\odot$/pc$^3$）之间变化。对于扁球暗物质晕和暗物质盘（如近期N体模拟所预测的），本地暗物质密度可显著增加。