基于多示踪体的星系结构：II. 从秒差距到兆秒差距尺度的M87

在针对M87质量轮廓诸多冲突研究之后，我们开展多示踪天体族群的动力学分析，以在大半径范围内约束其质量。我们将中心区域的恒星运动学与延伸至200 kpc的612个球状星团动力学以及扩展至与维里半径相当尺度的卫星星系相结合。利用球对称Jeans分析，我们能够解开暗物质与重子成分的质量贡献，并约束各自的结构。假设各向同性，我们探索了暗物质晕的四种不同模型，发现偏好中心有核的暗物质分布。我们推断恒星质量-光比 $\Upsilon_{\star,v} = 6.9 \pm 0.1$ ——与Salpeter类初始质量函数(IMF)一致——以及核半径 $r_c = 67 \pm 20$ kpc。随后我们引入各向异性，发现虽然晕仍明显有核，但径向恒星各向异性对 $\Upsilon_{\star,v}$ 和核半径均有强烈影响；此处我们发现 $\Upsilon_{\star,v} = 3.50_{-0.36}^{+0.32}$ ——与Chabrier类IMF一致——以及 $r_c = 19.00_{-8.34}^{+8.38}$ kpc。因此，暗物质晕中心存在核在各向异性假设下是稳健的，而恒星质量和核大小则不是。我们能够通过表明仅对球状星团数据建模会导致非常不同的超NFW尖峰推断，从而调和先前不一致的研究，由此凸显多族群建模的价值，并且我们指出M87的AGN和星系团环境在形成中心暗物质核中可能的作用。