银河系厚盘的 Jeans 分析与局部暗物质密度

利用厚盘恒星作为势的示踪剂，可以对太阳半径处至 4 kpc 高度的面质量密度进行动力学估计。我们研究了为何不同的 Jeans 估计量会导致令人困惑且相互矛盾的结果。利用 Jeans 方程，我们计算了引力力的垂直分量 $F_z$ 和径向分量 $F_R$，以及 $\Gamma(z)$，定义为 $V_c^2$ 的径向导数，其中 $V_c^{2}= -RF_R$。如果我们假设厚盘不翘曲，且厚盘速度弥散张量的所有分量具有均匀的径向标度长度 3.5 kpc，则在使用当前可用的厚盘运动学数据时，$\Gamma$ 取不合理的极大负值。这意味着输入参数或模型假设必须修正。我们利用模拟厚盘，探索了密度和速度弥散的标度长度不依赖于中面以上垂直高度 $z$ 的假设。在缺乏这些标度半径如何依赖于 $z$ 的任何信息的情况下，我们定义了一种不同的策略。通过使用参数化银河系势，我们发现对于翘曲厚盘和局部密度大于 0.0064 $M_\odot$ pc$^{-3}$ 的球形暗物质晕，$F_z$、$F_R$ 和 $\Gamma$ 均可获得可接受的拟合。盘状暗物质分布也可能与当前厚盘数据兼容。对中面处 $\Gamma$ 的精确测量可能非常有助于区分不同模型。