场椭圆星系 NGC 7507 的运动学性质

场椭圆星系的暗物质 (DM) 晕尚未得到充分研究，其性质似乎存在争议。一些星系似乎几乎不含暗物质，而另一些则显示出其存在的明确证据。此外，在盘星系领域具有预测能力的修正牛顿动力学 (MOND) 尚未在孤立椭圆星系中得到研究。我们研究了被声称是早型星系中暗物质存在明确例证的孤立椭圆星系 NGC 7507 的运动学。我们利用 Gemini South 望远镜获取了 NGC 7507 的主轴和次轴长缝光谱，并利用 CTIO/MOSAIC 相机获取了 Kron-Cousins R 波段和 Washington C 波段的深场成像。测量了延伸至约 90 角秒的平均速度、速度弥散及高阶矩。该星系虽然几乎呈圆形，但在次轴方向具有显著的旋转，且沿两轴的速度弥散迅速下降。不含暗物质的 Jeans 模型以 3.1 (R 波段) 的质量 - 光比 (M/L) 极好地拟合了数据。数据允许的最重 Navarro-Frenk-White (NFW) 晕的维里质量仅为 $3.9^{+3.1}_{-2.1} \times 10^{11}$ 太阳质量，尽管数据更倾向于具有轻微径向各向异性的模型，这意味着该星系的暗物质晕质量甚至更低，为 $2.2^{+2.0}_{-1.2} \times 10^{11}$ 太阳质量。对 $h_4$ Gauss-Hermite 系数的建模尚无定论，但似乎与轻微的径向各向异性一致。参数为 $r_0 = 7$ kpc 和 $v_0 = 100$ km/s 的截断对数暗物质晕也能重现观测到的速度弥散分布。总之，在简单的球对称模型框架内，我们难以重现之前关于 NGC 7507 中暗物质占主导地位的研究发现。暗物质可能存在，但必须与强烈的径向各向异性相结合，而有一些迹象表明存在这种情况。（摘要节选）。