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银河系的质量分布与引力势

星系天体物理 2016-12-07 v3

摘要

我们提出了银河系的质量模型,旨在拟合观测约束并与理论建模的预期一致。创建这些模型所使用的方法如McMillan(2011)所述,我们通过向势中添加气体盘、考虑允许晕密度剖面内斜率变化的影响,以及在新约束中包含银河系中脉泽源的新观测来改进这些模型。我们提供了一个最佳拟合模型,以及银河系性质的估算。在我们的主模型假设下,我们发现太阳距银河系中心 R0=(8.20±0.09)kpcR_0 = (8.20\pm0.09)\,\mathrm{kpc},太阳处的圆周速度为 v0=(232.8±3.0)kms1v_0 = (232.8\pm3.0)\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1};银河系的总恒星质量为 (54.3±5.7)×109M(54.3\pm5.7)\times10^9\,{\rm M}_\odot,总维里质量为 (1.30±0.30)×1012M(1.30 \pm 0.30)\times10^{12}\,{\rm M}_\odot,本地暗物质密度为 0.38±0.04GeVcm30.38\pm0.04\,\mathrm{GeV\,cm}^{-3},其中给出的不确定度为统计不确定度。这些数值对我们的先验和约束的选择敏感。我们研究了系统不确定度,在某些情况下可能更大。例如,若我们放宽对 R0R_0 的先验,我们发现其为 (7.97±0.15)kpc(7.97\pm0.15)\,\mathrm{kpc},且 v0=(226.8±4.2)kms1v_0=(226.8\pm4.2)\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}。我们发现这些性质中的大多数,包括本地暗物质密度,对暗物质晕中心的假设幂律密度斜率极不敏感。我们发现本地静止标准与在轴对称假设下得到的值存在显著差异的可能性不大。我们已将用于计算势的力和在其中积分轨道的代码公开。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.00971,
  title  = {The mass distribution and gravitational potential of the Milky Way},
  author = {Paul J. McMillan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00971},
  year   = {2016}
}

备注

MNRAS accepted. Revised to correct local dark matter density unit conversion. Code to use the gravitational potential available at https://github.com/PaulMcMillan-Astro/GalPot