$z\leq 1$ 处暗物质轮廓演化的观测证据

我们使用 KMOS 红移一光谱巡天（KROSS）研究了 $z\sim 1$ 处 256 个恒星形成盘状星系的暗物质晕。该样本覆盖了红移 $0.6 \leq z \leq 1.04$、有效半径 $0.69 \leq R_e [\mathrm{kpc}] \leq 7.76$ 以及总恒星质量 $8.7 \leq log(M_{\mathrm{star}} \ [\mathrm{M_\odot}]) \leq 11.32$。我们提出了一种质量建模方法来研究这些星系的旋转曲线，这使我们能够动态计算与重子物质和暗物质晕相关的物理性质。对于前者，我们假设 Freeman 盘；对于后者，我们分别采用 NFW 和 Burkert 晕轮廓。最后，我们将两种情况的结果与最先进的宇宙学星系模拟（EAGLE、TNG100 和 TNG50）进行了比较。我们发现，从有效半径 1-3 倍的半径处开始，具有核心的暗物质晕成为主导量。其占总质量的比例与流体动力学星系模拟的结果非常吻合。值得注意的是，我们发现 $z\sim 1$ 恒星形成星系的暗物质核心比其局域对应体更小且更致密。我们得出结论，暗物质晕在过去 65 亿年中逐渐膨胀。也就是说，观测能够捕捉暗物质对重子过程（例如反馈）的响应，从而为我们提供星系内部区域引力势涨落的首个经验证据，这可以通过深度巡天和未来任务加以验证。