银沼系暗物质分布或MOND测试：基于Gaia DR3垂直星际运动学

垂直星际运动学与密度可通过耳南方程来追踪暗物质分布[或修正牛顿力学（MOND）情景下的等效幻影质量]。本文通过利用最新来自Gaia-DR3 survey获取的反中心和银河系极地区域的6维信息，来获得平面附近区域的动力学质量分布，包括覆盖 $8\ kpc<R<22\ kpc$, $|z|<3\ kpc$ 范围的扩展运动学。我们的结论如下：(i) 球状暗物质 halo 模型和 MOND 模型均与数据相符；(ii) 盘状暗物质（密度与气体密度成正比）的模型被排除；(iii) 在牛顿引力下，银沼系内仅存在可见物质（无暗物质）的模型与数据相符；例如，在日出银河系中心距离处，我们得到 $\Sigma=39\pm 18$ M$_\odot$ pc$^{-2}$（对应 $z=1.05$ kpc），与仅由可见物质alone预期值44 M$_\odot$ pc$^{-2}$相符，从而允许无暗物质。同样地，对于 $R>R_\odot$, $z=1.05$ kpc：$\Sigma=28.7\pm 9.6$, $23.0\pm 5.7$, $16.9\pm 5.8$, $11.4\pm 6.6$ M$_\odot$ pc$^{-2}$，分别对应 $R=10,13,16,19$ kpc，均与仅由可见物质alone相符。与以往研究相比，本文误差范围更大，并非由于数据更差或技术更笨拙，而是由于对星际分布进行更严格的建模。