Leo I：暗物质密度最高的经典矮椭球星系

矮椭球星系（dSphs）以其暗物质（DM）主导性著称，使其成为研究暗物质性质与分布的便利目标。近期，Leo I 重新引起关注，原因在于有研究声称其中心存在超大质量黑洞（BH），其质量估计挑战了 dSphs 通常被认为仅包含中等质量黑洞（IMBHs）的普遍预期。然而，Pascale et al. 2024 给出了新的黑洞质量上限，与 IMBH 范围一致，化解了先前研究的担忧。在 Pascale et al. 2024 分析的基础上，我们研究了该论文动力学模型推断出的 Leo I 的暗物质性质。结果表明，Leo I 是经典 dSphs 中暗物质密度最高的星系，其中心暗物质密度（在距星系中心 150 pc 处测量）为 $\rho_{150}=35.5_{-4.7}^{+3.8}\times10^7\,M_\odot\,$kpc$^{-3}$。暗物质密度剖面在 150 pc 处的对数斜率为 $\gamma_{150}=-0.89_{-0.17}^{+0.21}$，与文献值一致。在更小距离处，暗物质分布趋于平坦，形成核心，核心半径为 $r_c=72^{+40}_{-32}$ pc。结合 Leo I 轨道在银河系中的小近星点距离，新的 $\rho_{150}$ 估计使 Leo I 成为研究近星点与中心暗物质密度之间反相关关系的关键天体，并表明该反相关可能比先前估计的更陡峭、更显著。尽管暗物质占主导，Leo I 并非间接暗物质探测的最有利目标：推断的暗物质衰变 $D$ 因子和湮灭 $J$ 因子，$\log D(0.5^{\circ})$ [GeV cm$^{-2}$] = $17.94_{-0.25}^{+0.17}$ 和 $\log J(0.5^{\circ})$ [GeV$^2$ cm$^{-5}$]= $18.13_{-0.18}^{+0.17}$ 与先前估计一致。