盘稳定性与作为暗物质示踪体的中性氢
宇宙学与河外天体物理
2015-06-12 v3
摘要
我们推导了具有任意旋转曲线的球对称质量分布的投影面质量分布 。对于一个具有平坦旋转曲线且 ISM 盘具有恒定 Toomre 稳定性参数 的星系，其 ISM 面质量密度 与 均以 衰减。我们利用 20 个研究较充分的星系样本的已发表数据表明，ISM 盘确实在通常包含超过 50% HI 质量的半径范围内维持恒定的 。 的幂律斜率涵盖了一定的指数范围，并且与本轮频率的斜率具有良好的相关性。这意味着 ISM 盘正在响应引力势，因此长期演化对于设定 ISM 盘的结构至关重要。我们证明了气体与总质量比应与最大旋转速度反相关，且该样本落在预期关系上。为了在典型的旋转曲线形状下保持质量和角动量含量有限，需要在最外半径处 极陡地衰减，而这已被观测到。因此，在星系中 HI 在较大半径范围内示踪暗物质的观测事实，是由于盘在正常的暗物质主导引力势中实现了自稳定。这一解释与冷暗物质范式相符。
引用
@article{arxiv.1212.1460,
title = {Disk Stability and Neutral Hydrogen as a Tracer of Dark Matter},
author = {Gerhardt R. Meurer and Zheng Zheng and W. J. G. de Blok},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1460},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 7 figures, 2 tables, MNRAS in press (v3: small fixes after examining proofs, plus one note added in proof.)