银河系的暗物质盘
星系天体物理
2011-02-11 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
早期星系盘对大质量卫星的吸积可能导致暗物质以与星系共转的盘状构型沉积。这一现象对暗物质探测实验具有潜在的重大影响。我们利用针对盘状星系（设计为银河系类似体）吸积事件的聚焦高分辨率模拟，并将产生的盘与银河系厚盘的形态和运动学性质进行比较，以限定共转吸积暗物质的范围。我们发现，与 LCDM 的中值预期相比，银河系的并合历史必定异常平静，因此其暗物质盘必须相对较小：太阳附近吸积暗物质盘物质的比例约为宿主晕密度的 20% 或更小，而太阳附近共转暗物质的比例（定义为旋转速度滞后小于 50 km/s 的粒子）相比标准晕模型增强了约 30% 或更小。这样的暗物质盘可能对直接探测实验的低能（对于质量为 100 GeV 的暗物质粒子，能量约为 keV 量级）核反冲事件率起主导作用，但不会显著改变探测的可能性。这些暗物质盘为弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质模型提供了可检验的预言，应在与实验数据的详细比较中予以考虑。我们的发现表明，银河系的暗物质盘可能为间接探测实验提供可探测信号，在指向银河系中心的方向上，可贡献高达约 25% 的暗物质自湮灭信号，使该信号呈现明显的扁球形态。
引用
@article{arxiv.0906.5348,
title = {The Dark Disk of the Milky Way},
author = {Chris W. Purcell and James S. Bullock and Manoj Kaplinghat},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.5348},
year = {2011}
}
备注
11 pages, 6 figures, 1 table; submitted to ApJ