采用 NFW 密度轮廓的球形星系与星系团的性质

运用球形系统的标准动力学理论,我们计算了密度轮廓遵循Navarro, Frenk & White在高分辨率宇宙学 N-体模拟中首先获得的普遍形式的球形星系与星系团的性质。我们采用三种内部动力学模型:各向同性速度、恒定各向异性以及日益径向的Osipkov-Merritt各向异性。找到了质量、引力势能、速度分散、能量和virial比的径向依赖性的解析解,并测试了这些量随描述密度轮廓的浓度参数以及速度各向异性程度的变化。我们还计算了结构参数,如半质量半径、有效半径以及各种浓度度量。最后,我们推导了投影量,即面积质量密度和视线方向上的以及孔径速度分散,这些量可直接应用于当前结构形成情景的观测测试。在星系质量尺度上,若假设恒定的质量-光度比,则NFW面积密度轮廓能很好地拟合Hubble-Reynolds定律。它也能很好地拟合Sersic R^(1/m) 定律,其中m约为3,但在m值和有效半径的范围上要远小于观测到的。假设合理的有效半径,质量密度轮廓暗示质量-光度比在所有半径处都向外增加。