椭圆星系中气体的流体静力学平衡轮廓

我们提出了一个早期型星系平衡气体密度轮廓的解析公式，该公式明确包含了恒星在引力势中的贡献。我们构建了一个孤立椭圆星系的现实模型，并探索了作为多个参数函数的平衡气体构型。对于假设的中心气体温度k_B*T_0=0.6 keV，我们发现忽略恒星（在星系最内部区域贡献显著）的引力效应会导致在有效半径处对封闭的重子气体质量低估高达约65%，在NFW标度半径处低估高达约15%，具体取决于恒星重子分数。因此，该公式对于无偏估计重子分数至关重要。这些新的流体静力学平衡解（针对等温和多方情形推导）也可用于为椭圆星系模拟生成更现实的初始条件。此外，该新公式在解释X射线数据时具有相关性。我们将复合等温模型与用于拟合早期型星系X射线观测的标准β模型进行比较，以确定NFW标度半径r_s的值。假设恒星重子分数为10%，我们发现，与不考虑恒星时等效β模型拟合结果相比，从引力势中排除恒星会导致：(i) r_s被低估约80%，以及(ii) r_s处封闭暗物质被高估约2倍。对于更高的恒星质量分数，β模型无法准确再现我们的解，这表明当孤立椭圆星系的观测表面亮度轮廓能被β模型很好地拟合时，恒星质量分数不可能远大于约10%。