由作用空间中小尺度聚团推断引力势：在Gaia DR2上的应用

天文学中利用恒星或气体运动学测量质量大多依赖难以验证的均衡假设。相反，我们提出一种利用作用空间中的聚团作为底层引力势探针的新思路：正确的引力势应使作用空间中的小尺度聚团最大化。我们基于作用空间中的两点相关函数给出似然的首原理推导，并针对恒星流的模拟进行验证。随后将该方法应用于Gaia第二次数据释放，用以测量暗物质晕轮廓的径向力分数 $f_h$ 与对数斜率 $\alpha$。我们考察距银心9-11 kpc与11.5-15 kpc内的恒星，分别得到 $(f_h,\alpha)= (0.391\pm 0.009, 1.835\pm 0.092)$ 与 $(0.351\pm 0.012,1.687\pm 0.079)$。我们还确认使似然函数最大化的参数集确实对应于作用空间中最大程度的聚团。银河系势的最佳拟合圆速度曲线与过往测量一致（尽管比使用脉泽或球状星团的先前方法低约5-10%）。我们的工作清晰展示了完整相空间信息所蕴含的全部统计威力，从而免除了对virial均衡、圆周运动或stream-finding算法等特设假设的需求。