银河系星团中心区域的暗物质分布：对CDM模型的启示
天体物理学
2015-06-24 v2
摘要
我们对包含主导性 brightest cluster galaxy 的六个星系簇中的引力弧进行光谱调查。我们利用这些系统来研究暗物质和可见物质在中心区域的相对分布。其中三个星系同时呈现径向和切向弧，为质量轮廓提供尤为严格的约束；而另外三个星系仅显示切向弧，作为对照组。我们联合分析了 brightest cluster galaxy 的星际速度分散数据、弧的红移以及透镜模型，以联合约束暗物质和可见物质的质量轮廓。对于包含径向弧的系统，我们发现内部暗物质密度轮廓与3维分布 rho_{DM} propto r^-beta 相符，其对数斜率为 <beta>=0.52^{+0.05}_{-0.05}（置信区间68%）。同样地，切向弧样本给出上限 beta<0.57（置信区间99%）。将六个星系综合起来，平均的暗物质分布与标准Navarro, Frenk & White (1997) 的 beta=1.0 值相差甚远，置信度超过99%。此外，我们发现 beta值之间存在相当程度的宇宙散射（Delta beta ~0.3）。我们未发现包含径向弧的星系倾向于给出更平坦的暗物质轮廓的证据，这可能会预期若它们是偏倚子集则会产生此类结果。我们讨论了1维质量重建方法的有效性，并通过与更严谨的光线追踪透镜代码结果进行比较来验证其结论。我们的结果扩展并加强了Sand等人 (2002) 之前的结论，表明星系簇核心部位的暗物质与可见物质之间的关系比最近的模拟更为复杂。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0309465,
title = {The Dark Matter Distribution in the Central Regions of Galaxy Clusters: Implications for CDM},
author = {David J. Sand and Tommaso Treu and Graham P. Smith and Richard S. Ellis},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0309465},
year = {2015}
}
备注
52 pages, 11 figures, preprint format, Accepted for publication in ApJ