基于 B 样条的非参数球对称 Jeans 质量估计

球对称 Jeans 建模被广泛用于从星团到星系恒星晕再到星系团的质量轮廓估计。它在球对称和动力学平衡的假设下，由势场示踪粒子的运动学推导累积质量轮廓 M(<r)。我们考虑将 Jeans 建模应用于利用场晕星绘制银河系外缘暗物质分布。我们提出了一种新颖的非参数程序，通过对晕星的速度和密度轮廓拟合 B 样条来求解球对称 Jeans 方程。虽然大多数实现假设这些轮廓为参数形式，但 B 样条提供了具有解析导数的非参数拟合曲线。我们的程序极好地恢复了具有扁平晕或恒星盘与核球的平衡系统的质量轮廓（在大多数半径处误差 <~ 10%）。使用来自 FIRE-2 模拟的 Latte 套件的非平衡、类银河系星系的测试表现也相当好（对于 r <~ 100 kpc 误差 <~ 15%）。我们还通过对相空间坐标施加具有 Gaia 和 DESI 银河系巡天特征的选源函数和误差，为 Latte 套件创建了受观测启发的数据库。由此产生的不精确和不完整数据要求我们引入一个基于 MCMC 的子程序，以从示踪粒子群中获得去卷积的密度和速度弥散轮廓。考虑到这些观测效应后，Jeans 质量估计的精度仍保持在 20% 或更好的水平。