星系与星系团尺度上暗物质晕的面密度

本文在次级坍缩模型框架下，分析了星系和星系团暗物质晕的中心面密度与晕核半径之间的相关性，该问题近期已在广泛尺度上得到研究。我们使用了 Del Popolo (2009) 的次级坍缩模型，考虑了有序和无序角动量、动力学摩擦以及暗物质（DM）的绝热收缩来计算晕的密度分布，随后利用这些分布确定暗物质晕的面密度。主要结果是，$r_\ast$（晕特征半径）并非如 Donato 等人 (2009) 和 Gentile 等人 (2009) 所声称的那样是一个普适量。相反，我们发现它与晕质量 $M_{200}$ 存在相关性，这与 Cardone & Tortora (2010)、Boyarsky 等人 (2009) 以及 Napolitano 等人 (2010) 的结论一致，但离散度显著更小，即 $0.16 \pm 0.05$。我们还考察了重子柱密度，发现对于矮星系等低质量系统，后者确实为常数，但与质量存在斜率为 $\alpha= 0.18 \pm 0.05$ 的相关性。对于仅由暗物质组成的系统（如无耗散模拟中），暗物质面密度的 $\alpha=0.20 \pm 0.05$。这些结果使得近期关于（暗物质和恒星）柱密度普适性的主张几无立足之地。