用星系旋转曲线检验反馈修正的暗物质晕：晕参数估计及其与 $\Lambda$CDM 的一致性

宇宙学 $N$ 体模拟预言暗物质（DM）晕具有陡峭的中心尖核（例如 NFW，Navarro 等人 1996）。这与低质量星系中气体运动学观测相矛盾，后者意味着浅暗物质核的存在。重子过程例如绝热收缩和气体外流原则上可以改变初始的 DM 密度轮廓，但它们对晕变换的相对贡献仍不确定。近期高分辨率的宇宙学流体动力学模拟（Di Cintio 等人 2014，DC14）预言内密度轮廓系统地依赖于恒星与 DM 质量之比（M$_*$/M$_{\text{halo}}$）。利用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，我们针对来自新的 {\it Spitzer} 测光与精确旋转曲线（SPARC）数据集的 147 个星系旋转曲线样本检验了 NFW 以及依赖于 M$_*$/M$_{\text{halo}}$ 的 DC14 晕模型。这些星系均具有来自射电干涉测量的扩展 H{\small I} 旋转曲线，以及来自近红外测光的精确恒星质量密度轮廓。与 NFW 轮廓相比，DC14 晕轮廓对数据提供了显著更好的拟合。不同于 NFW，我们在旋转曲线拟合中得到的 DC14 晕参数自然落在 $\Lambda$CDM 预言的质量-浓度关系的两个标准差范围内，以及由丰度匹配推断的恒星质量-晕质量关系范围内，仅有少量异常值。因此，经重子过程修改的晕轮廓与 $\Lambda$ 冷暗物质（$\Lambda$CDM）宇宙学的预期更为一致，并且比忽略重子物理的晕模型在广泛的星系性质范围内对星系旋转曲线提供了更好的拟合。我们的结果为长达十年的尖核-平核矛盾提供了一个解决方案。