极度扁平的晕与银河系的形状

我们提出了一组具有渐近恒定旋转曲线的高度扁平星系模型。赤道面内的质量密度在大半径处按 (距离)$^{-1}$ 衰减。虽然内部等密度轮廓可能是球形、扁球形或长球形，但外部部分总是严重扁平。这种 elongated 形状由旋转或切向速度各向异性支撑。这些模型是增厚的 Mestel 盘，构成了 Miyamoto & Nagai 扁平星系序列中此前未被发现的一部分。我们详细讨论了模型的性质，包括轴比、速度弥散、漂移速度和分布函数。我们提出问题：对于银河系，极度扁平或盘状的晕是否可能？此前从未对此进行过考察，因为缺乏非常扁平的晕模型。我们拟合了旋转曲线和太阳邻域盘星的垂直运动学，以约束银河系的整体形状。用 $q$ 表示极轴与长轴之比，我们表明 $q\lesssim 0.57$ 的模型无法同时重现面内和面外约束。人马座星系的运动学也强烈不利于高扁平度模型，因为其轨道平面进动过大且达到的银河系平面以上高度过小。至少对于我们的银河系，在太阳圈处暗晕的扁平度不能低于 E4（或轴比 $q \sim 0.57$）。因此，由大质量重子盘或衰变中微子解释暗物质的模型被旋转曲线和垂直运动学的约束所排除。