用河外恒星流测绘暗物质：以半人马座 A 为例

在未来十年，将在外星系暗物质晕中观测到数千条恒星流。我们将从这些恒星流对暗物质作出何种根本性发现？作为审视这些问题的首次尝试，我们对半人马座 A（Cen A）正在瓦解的矮伴星系 Dwarf 3（Dw3）及其相关恒星流进行 Magellan/Megacam 成像建模，以探明关于 Cen A 暗物质晕能获知什么。我们开发了一种新颖的外星系恒星流拟合技术，并生成再现成像中可见恒星流形态的模型恒星流。我们发现，只要 Cen A 的晕质量大于 M$_{200}$ $>4.70\times 10^{12}$ M$_{\odot}$，就有许多具有合理参数、能很好拟合数据的可行恒星流模型。在 Cen A 晕中还存在第二条恒星流，在同一动力学模型框架下亦得到再现。然而，仅成像中的恒星流形态并不能唯一确定 Cen A 晕的质量或质量分布。特别是，高似然的恒星流模型在所推断的 Cen A 质量分布、所推断的 Dw3 前身星质量、Dw3 速度和 Dw3 视线位置上显示出协方差。我们表明，沿恒星流的径向速度测量可打破这些简并，且单次径向速度测量即可对晕质量给出实质性的下限。这些结果表明，若我们想从河外恒星流了解暗物质，有针对性的径向速度测量将是关键。