测量星系中的暗物质：5倍有效半径内的质量分数

大质量星系可能含有高温星际介质X射线气体的“大气”，该气体的温度和径向密度剖面可用于测量给定半径 r 内星系的总质量。我们对102个恒星质量 M_* > 10^10 M_Sun 的早期型星系（ETG）使用此技术，以评估在基准半径 r = 5 r_e 内的暗物质（DM）质量分数，记为 f_5 = f_{DM}(5r_e)。平均而言，这些系统的中位 f_5 = 0.8 - 0.9，典型的星系间弥散为 ±0.15。与通过卫星动力学（例如球状星团、行星状星云、卫星矮星系的速度分布）以及强引力透镜等替代技术得出的质量估计进行比较，在相同恒星质量范围内显示出令人鼓舞的一致性。我们发现许多盘状星系（S0/SA0/SB0）的平均 $f_5$ 明显高于纯椭圆星系，差值为 Delta f_5 = 0.1。我们认为这种较高水平可能是稀疏恒星晕以及较少反馈或并合等重大事件的平静演化历史的结果。我们与 Magneticum Pathfinder 模拟系列对正常星系和中心主导的“最亮团星系”进行了比较。尽管观测数据在给定星系质量下比模拟表现出稍大的弥散，但各类星系暗物质质量分数的平均水平和模拟结果在一阶近似上吻合良好。最后，我们发现恒星质量接近 M_* ~ 10^11 M_Sun 的星系群成员在低 $f_5$ 处有相对更多的异常值，可能是该质量范围内特别有效的AGN反馈导致暗物质晕膨胀的结果。