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晚型星系和矮椭球星系中暗物质晕的标度律

星系天体物理 2015-06-22 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

Sc-Im 星系的暗物质 (DM) 晕满足类似于椭圆星系基本平面关系的标度律。光度较低星系中的晕具有较小的核半径、较高的中心密度和较小的中心速度弥散。如果矮椭球 (dSph) 和矮麦哲伦不规则 (dIm) 星系位于这些相关性的外推线上,那么我们可以估算它们相对于更亮的 Sc-Im 星系的重子损失。我们发现,如果没有这种增强的重子损失,典型的 dSph 和 dIm 星系的绝对星等将分别亮 4 和 3.5 等。相反,这些星系丢失了或以气体形式保留(在 dIm 星系中)本可形成恒星的重子。此外,典型的 dSph 和 dIm 星系拥有比我们原先认为质量更大的 DM 晕,其速度弥散约为 30 km/s,或圆轨道旋转速度 VcircV_{circ} \sim 42 km/s。对 DM 和可见物质相关性的比较证实,在 V 波段绝对星等暗于 -18 时,dSph 和 dIm 星系构成了一个重子与 DM 质量比随矮星系变小而减小的序列。我们明确展示了星系的重子含量在晕 Vcirc=42±4V_{circ} = 42 \pm 4 km/s 时趋于(几乎)零,这与我们对重子耗竭的估计一致。我们的结果表明,可能存在大量 essentially dark 且未被发现的 DM 晕。这有助于解决冷 DM 涨落谱预测的矮星系数量多于观测数量的问题。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.7876,
  title  = {Scaling Laws for Dark Matter Halos in Late-Type and Dwarf Spheroidal Galaxies},
  author = {John Kormendy and K. C. Freeman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.7876},
  year   = {2015}
}

备注

6 pages, 4 figures, requires iau.cls; to be published in IAU Symposium 311, Galaxy Masses as Constraints of Formation Models, ed. M. Cappellari & S. Courteau, Cambridge Univ. Press, in press (2014)