Gaia-DR2 扩展运动学图。第三部分：旋转曲线分析、暗物质与修正牛顿动力学检验
星系天体物理
2020-10-14 v1
摘要
近期统计反卷积方法产生的扩展运动学图，其日心距离范围比 Gaia 合作组基于相同数据所分析的范围大二到三倍。在本文中，我们使用此类图来推导银河系平面内及平面外区域的旋转曲线，并分析密度分布。通过假设平稳平衡和轴对称，我们使用 Jeans 方程推导旋转曲线。然后我们用包含暗物质和 MOND（修正牛顿动力学）理论预测的密度模型对其进行拟合。由于银河系表现出对轴对称和平衡的偏离，我们也考虑了 Jeans 方程的修正项。为计算此类修正，我们运行了模拟盘星系的 N 体实验，其中对平衡的偏离随距中心距离增大而变大。由 Jeans 方程构建的银河系外盘旋转曲线对 和 表现出很低的依赖性，并且能被暗物质晕和 MOND 模型很好地拟合。在偏离平衡和轴对称的系统情况下，应用 Jeans 方程推导旋转曲线会引入随平均径向速度振幅增大而增长系统误差。在银河系情况下，我们可以观察到径向速度振幅在 kpc 处达到方位角速度的 。基于此条件，使用由 Jeans 方程获得的旋转曲线来计算质量可能会高估其测量值。
引用
@article{arxiv.2007.14825,
title = {Gaia-DR2 extended kinematical maps. Part III: Rotation curves analysis, dark matter, and Modified Newtonian dynamics tests},
author = {Ž. Chrobáková and M. López-Corredoira and F. Sylos Labini and H. -F. Wang and R. Nagy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.14825},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 8 figures, accepted to be published in A&A