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波暗物质中矮球面状星系的Jeans分析

星系天体物理 2017-04-12 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

尽管仍有争议,观测通常表明矮球面状(dSph)星系中心呈现大的常密度核,这很难在无重子反馈的无耗散冷暗物质模拟中解释。波暗物质(ψDM{\psi {\rm DM}})以单一参数即暗物质粒子质量 mψm_{\psi} 为特征,预言每个星系由于对抗引力的量子压力而产生一个中心孤子核。此处我们对八个经典dSph的运动学数据应用Jeans分析,假设孤子核轮廓以约束 mψm_{\psi},使用Walker et al. (2007)和Walker et al. (2009b)的观测数据集分别得到 mψ=1.180.24+0.28×1022eVm_{\psi}=1.18_{-0.24}^{+0.28}\times10^{-22}{\,\rm eV}mψ=1.790.33+0.35×1022eV (2σ)m_{\psi}=1.79_{-0.33}^{+0.35}\times10^{-22}{\,\rm eV}~(2\sigma)。我们显示 mψm_{\psi} 的估计对dSph运动学数据集敏感,且对各种恒星密度轮廓模型稳健。我们还考虑dSph中的多重恒星子种群并发现一致结果。该 mψm_{\psi} 质量范围与其他独立估计(如高红移光度函数、再电离历史和宇宙微波背景的汤姆逊光学深度)很好相符。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.09030,
  title  = {Jeans Analysis for Dwarf Spheroidal Galaxies in Wave Dark Matter},
  author = {Shu-Rong Chen and Hsi-Yu Schive and Tzihong Chiueh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.09030},
  year   = {2017}
}

备注

12 pages, 11 figures, 2 tables, add appendix B about the joint analysis, submitted to MNRAS