椭圆星系中普适加速度尺度的存在性研究

旋转支撑星系中的暗物质现象表现出特征加速度尺度 $g_\dagger \approx 1.2\times 10^{-10}$ m s$^{-2}$。该加速度究竟是普适尺度的体现,还是仅具有内禀弥散的涌现性质,在文献中一直存在争论。本文利用来自 SDSS-IV MaNGA 和 ATLAS$^{\rm 3D}$ 的两组均匀积分视场光谱(IFS)数据,研究在弥散支撑星系中是否存在普适加速度尺度。我们对 15 个 MaNGA 和 4 个 ATLAS$^{\rm 3D}$ 的慢转子 E0(即近球形)星系应用球状 Jeans 方程。这些星系的速度弥散轮廓测定良好,观测误差可控。贝叶斯推断表明,所有 19 个星系均与普适加速度 $g_\dagger=1.5_{-0.6}^{+0.9}\times 10^{-10}$ m s$^{-2}$ 一致。此外,来自速度弥散轮廓径向分区的全部 387 个数据点均与动力学示踪的径向加速度和由重子观测分布所预测的加速度之间的普适关系一致。若我们纳入来自 ATLAS$^{\rm 3D}$ 的 12 个额外非 E0 慢转子椭圆星系,这种普适性仍然保持。最后,MaNGA 与 ATLAS$^{\rm 3D}$ 给出的普适加速度与旋转支撑星系的相符,因此我们的结果支持如下观点:星系中的暗物质现象学涉及一个普适加速度尺度。