观测孤立星系的暗物质密度轮廓
天体物理学
2010-04-06 v1
摘要
利用Sloan Digital Sky Survey (SDSS)，我们通过研究围绕孤立星系的卫星运动速度来探测星系 Halo 质量分布。在覆盖2500平方度的子样本中，我们检测到约3000个卫星，绝对蓝色光度下限为 M_B = -14；大多数卫星的 M_B=-16至-18，相当于M32和银河云的光度。经过仔细、模型无关地去除干扰者后，我们发现卫星的线速度分离率随着到主要星系的距离而下降。对于一个L*星系，线速度分离率的均值在20 kpc时约为120 km/s，在350 kpc时约为60 km/s。这种下降与理论预期相符，因为所有现代宇宙模型都预测暗物质在星系外缘的密度随距离下降，形式为 rho_DM propto r^{-3}。因此，我们首次发现了宇宙模型所预测的密度下降的直接观测证据；我们还指出，这一结果与诸如MOND等引力备选理论相矛盾。我们还发现，距离主星系小于100 kpc内的卫星速度分离率与中心星系的绝对光度成正比，形式为 sigma propto L^{0.3}；这非常接近正常螺旋星系的Tully-Fisher关系。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0301360,
title = {Observing the dark matter density profile of isolated galaxies},
author = {Francisco Prada and Mayrita Vitvitska and Anatoly Klypin and Jon A. Holtzman and David J. Schlegel and Eva K. Grebel and H. -W. Rix and J. Brinkmann and T. A. McKay and I. Csabai},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0301360},
year = {2010}
}
备注
15 pages, 10 figures, submitted to ApJ