局部星系矮星球的冷暗物质星 halo
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
我们考察处于冷暗物质（CDM）星 halo 中的恒星系统动力学，以评估对局部星系矮星球（dSph）暗物质含量的观测约束。我们的分析表明，光学半径内的总质量相当稳健地被约束，且大约独立于矮星的亮度，突显了亮度与星 halo 质量之间的差距。这一结果暗示，诸如 Draco 和 Sculptor 等物理尺寸较小的系统，其暗物质平均密度显著高于诸如 Fornax 等较大系统。例如，我们的结果表明，Draco 的星 halo 质量约为 Fornax 的 5 倍，尽管其亮度约为后者的 70 倍。星系速度分散剂分布 sigma_p(R) 提供了进一步的约束；平坦的 sigma_p(R) 分布表明恒星深深嵌入其冷暗物质星 halo 中，因此对潮汐破坏具有较强韧性。我们估计，星 halo 需丢失超过 90% 的原始质量，潮汐才会开始影响恒星的动力学。我们估计，V_max 约为星系中心速度分散的 3 倍，这显著缓解了 CDM“次结构危机”。我们利用这些结果来解释 M31 与银沼系（MW）矮星人口之间的大小差异。我们的建模表明，这一差异应体现在其动力学中，预测 M31 的矮星的速度分散可能高出约 2 倍。此 CDM 动机下的预测可通过现有的观测能力进行验证。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0701780,
title = {The Cold Dark Matter Halos of Local Group Dwarf Spheroidals},
author = {Jorge Penarrubia and Alan McConnachie and Julio F. Navarro},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0701780},
year = {2009}
}
备注
ApJ accepted. Additional figure and extended discussion added