星际流的扭曲如何揭示非球形暗物质暗环

平坦的旋转曲线源于拉伸的暗物质分布，如我们此前对 SPARC 数据库所做的竞争性拟合所示。意图探测该暗物质暗环的扭曲，需要观测不包含在银河平面内的量。星际流是由巨大的次星系结构（如卫星矮星系）的潮汐拉伸所致，若暗物质暗环的引力场呈球对称性，则其应位于一个平面内。但如果该引力场不显示这种球对称性，星体轨迹以及星际流都应该偏离平面，即呈扭曲。扭曲在这里是有用的：它是一种局部可观测量，衡量曲线偏离平面性的程度；因此，它量化了引力势能的非中心性。我们进行了小规模模拟，以确认的确存在这样一种情况：一个以银河中心为中心的引力场产生的扭曲可以忽略不计，而扭曲的度量则针对 prolate 暗环。通过观察数据，我们挑选了若干距离银河中心较远的星际流，因为最有利于研究，然后通过螺旋拟合提取其微分扭曲。我们看到，这些扭曲远大于仅由银河中心的球形暗环所能解释的水平，这指向了 Milky Way 暗环呈拉伸状。