通过绝热压缩冷暗物质暗核建模银河系

我们采用绝热压缩理论构建一个符合观测数据要求的银河系质量模型。可见质量分布在球形盘和由三个银沉参数构成的多组分盘中：银河系中心距离 R_0、总盘质量 M_{bulge} 以及局部盘面密度 \Sigma_{\odot}。为建模暗物质成分，我们对 Navarro, Frenk and White (NFW) 暗核进行绝热压缩，其浓度参数为 c，总质量为 M_{vir}，同时固定自旋参数 \lambda、比值 m_b 以及薄盘对总角动量的贡献 j_d。采用迭代选取程序详细探索参数空间，仅选取那些能够产生符合观测约束的银河系模型的 {R_0, M_{bulge}, \Sigma_{\odot}, \lambda, m_b, j_b, c, M_{vir}} 组合。分析结果表明，只有 R_0 = 8.5 kpc, $0.8 x 10^{10} M_{\odot} < M_{bulge} < 1.6 x 10^{10} M_{\odot}$ 且 $49 M_{\odot} pc^{-2} \le \Sigma_{\odot} \le 56 M_{\odot} pc^{-2}$ 的模型才能与观测约束相一致。关于绝热压缩的参数，我们发现 $0.03 \le \lambda \le 0.10$ 和 $0.04 \le m_b \le 0.10$，而描述初始暗核轮廓的最终参数估计为 $5 \stackrel{<}{\sim} c \stackrel{<}{\sim} 12$ 和 $7 x 10^{11} M_{\odot} \stackrel{<}{\sim} M_\mathrm{vir} \stackrel{<}{\sim} 17 x 10^{11} M_{\odot}$ (全部置于 95.7% 置信区间)。