量化A1689中暗物质和星系的无碰撞性质

我们利用对星系团A1689的大量测量来评估星系和暗物质（DM）在星系团引力势中作为无碰撞“粒子”运动时动力学相似性的预期。为此，我们通过金斯方程和观测数据推导了星系团星系比动能（specific kinetic energy）的径向轮廓。假设星系和暗物质的比动能大致相等，我们得到了暗物质速度各向异性参数的平均值和暗物质密度轮廓。由于这个推导出的轮廓的尺度半径高于从引力透镜观测推断的值，我们通过使用暗物质速度各向异性轮廓的模拟结果重复分析来检验该假设的有效性。两种分析的结果都表明，在$r \lesssim 0.3r_{\rm vir}$范围内，星系和暗物质的运动学存在显著差异。这一发现也反映在星系数密度轮廓的形状上，该轮廓在小半径处相对于稳步上升的暗物质轮廓明显变平。因此，$r \sim 0.3r_{\rm vir}$似乎是一个过渡区域，在该区域内部，碰撞效应显著改变了A1689中星系群相对于暗物质的动力学性质。