利用超高速星测量银河系暗物质晕
星系天体物理
2019-06-14 v2
摘要
超高速星（HVSs）从银河系中心穿越银河系的暗物质晕，在其间被观测到速度超过银河系逃逸速度。由于其准径向轨迹，它们代表了探测银河系势中仍约束很差的暗物质成分的唯一探针。本文中，我们提出一种产生此类约束的新方法。我们的似然基于通过将观测到的相空间位置反向传播得到的局部HVS密度，并量化沿轨道的抛射概率。为展示我们的方法，我们将其应用于三个真实银河系势的模拟Gaia样本（约200颗星），其暗物质成分由球状NFW轮廓参数化。我们发现单个HVS在尺度质量-尺度半径平面（M_s-r_s）上表现出简并，且只能测量组合量α = M_s/r_s^2。同样，α与球状轴比q之间也存在简并。在无观测误差的情况下，我们表明整个样本能以亚百分精度（α和q分别约为1%和0.1%）无系统偏差地确定这两个参数。这种约束对称晕偏离的显著能力源于HVS的银心起源。为将我们的结果与其他探针比较，我们打破尺度参数中的简并并施加质量-浓度关系。结果是获得约10%的晕维质量M_{200}的竞争精度。
引用
@article{arxiv.1807.04468,
title = {On measuring the Galactic dark matter halo with hypervelocity stars},
author = {O. Contigiani and E. M. Rossi and T. Marchetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.04468},
year = {2019}
}
备注
See Fig. 8 for a summary