利用离散动力学模型研究 NGC 5128 的暗物质晕

作为最近且可触及的大质量早型星系，NGC 5128 提供了测量代表性椭圆星系暗物质晕参数的绝佳机遇。在此，我们利用大半径示踪体的丰富新观测数据集对 NGC 5128 进行动力学建模，采用离散轴对称各向异性 Jeans 方法，总示踪体种群包含近 1800 个行星状星云、球状星团与矮卫星星系，延伸至距星系中心投影距离约 $\sim250$ kpc。我们发现标准 NFW 晕对几乎所有数据都给出极好拟合，除了一部分看似脱离维里平衡的行星状星云。最佳拟合暗物质晕的维里质量为 ${\rm M}_{vir}=4.4^{+2.4}_{-1.4}\times10^{12} {\rm M}_{\odot}$，且 NGC 5128 似乎位于恒星质量–晕质量与球状星团质量–晕质量关系的均值之下，两者均预言晕维里质量接近 ${\rm M}_{vir} \sim 10^{13} {\rm M}_{\odot}$。推断的 NFW 维里浓度为 $c_{vir}=5.6^{+2.4}_{-1.6}$，名义上低于已发表 $c_{vir}$–${\rm M}_{vir}$ 关系所预言的 $c_{vir} \sim 9$，但在模拟中发现的约 $30\%$ 弥散范围内。最佳拟合暗物质晕在 1 个有效半径处仅占总质量约 $10\%$，而在 5 个有效半径处约占 $50\%$。导出的晕参数对所考虑的示踪体种群、示踪体各向异性以及系统倾角的合理变化相对不敏感。我们的分析凸显了对近邻星系进行综合动力学建模的价值，以及使用多种示踪体以进行模型稳健性交叉检验的重要性。