中文

矮椭球星系中暗物质湮灭与衰变轮廓的标度关系

星系天体物理 2018-10-31 v2

摘要

从恒星运动学测量矮椭球星系(dSphs)中的暗物质分布对间接暗物质搜寻至关重要,因为这些分布决定了暗物质湮灭(J 因子)和衰变(D 因子)的通量。在此我们编制了 dSphs 的 J 和 D 因子,包括若干新发现的银河系(MW)卫星、MW 维里半径外的 dSphs 以及 M31 卫星的新计算。基于此编表,我们检验了 J 和 D 因子与 dSphs 物理属性(如速度弥散(σlos\sigma_{\mathrm{los}})、距离(dd)和恒星半光半径(r1/2r_{1/2}))之间的标度关系。我们发现,相较于对观测 dSphs 属性的不同函数依赖关系,以下标度关系使残差最小:J(0.5deg)=1017.72(σlos/5kms1)4(d/100kpc)2(r1/2/100pc)1J(0.5 {\rm deg}) = 10^{17.72} \left(\sigma_{\mathrm{los}}/5\,{\rm km \, s^{-1}}\right)^4 \left(d / 100\,{\rm kpc}\right)^{-2}\left( r_{1/2}/100 \,{\rm pc} \right)^{-1}。我们发现该关系相较于仅按 1/d21/d^2 标度的更简单关系具有明显更小的散射。我们进一步探索了与光度(LVL_V)的标度,发现数据并不比纯 1/d21/d^2 标度更偏好包含 LVL_V 的标度。我们推导的标度关系可用于在不进行完整动力学分析的情况下估计 J 因子,并将有助于从不具备高质量恒星运动学的新系统估计粒子暗物质属性的限制。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.06811,
  title  = {Scaling Relations for Dark Matter Annihilation and Decay Profiles in Dwarf Spheroidal Galaxies},
  author = {Andrew B. Pace and Louis E. Strigari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.06811},
  year   = {2018}
}

备注

18 pages, 11 figures. Accepted by MNRAS. Chains and additional plots can be found on https://github.com/apace7/J-Factor-Scaling