利用LAMOST DR5和Gaia DR2测量本地暗物质密度

我们应用垂直金斯方程对太阳邻域内银河系恒星的运动学进行分析，以测量本地暗物质密度。从LAMOST DR5和Gaia DR2的交叉匹配样本中选取了超过90,000颗G型和K型矮星用于分析。所采用的质量模型包括一个单指数恒星盘、一个薄气体盘和一个常数暗物质密度。我们首先考虑了忽略倾斜项并假设平坦旋转曲线的简化垂直金斯方程。在恒星总面密度的高斯先验下，通过马尔可夫链蒙特卡洛模拟推断出的本地暗物质密度为 $0.0133_{-0.0022}^{+0.0024}\ {\rm M}_{\odot}\,{\rm pc}^{-3}$。方位角范围 $-10^{\circ} < \phi < 5^{\circ}$ 内子样本的本地暗物质密度在1$\sigma$误差内一致。然而，北天和南天子样本显示出较大差异，这是由于北天和南天垂直速度弥散廓线中存在平台区。这些平台区可能是南北暗物质密度估计不同的原因。考虑倾斜项对参数估计影响很小，且不能解释南北不对称性。将 $\sigma_{z}$ 廓线差值的一半视为未知系统误差后，我们得到了北天和南天子样本一致的测量结果。我们讨论了垂直数据范围、示踪星族的标高、恒星的垂直分布以及样本大小对本地暗物质密度测定不确定性的影响。