由卫星星系动力学推断银河系质量

我们提出并应用一种方法，通过比较银河系（MW）卫星星系的动力学与 EAGLE 宇宙学流体动力学模拟中模型卫星的动力学来推断银河系质量。利用 EAGLE，基于比角动量和比能量构建了星系卫星的分布函数（DF），其经过缩放以独立于主晕质量。在这个二维空间中，卫星星系的轨道性质随主晕质量变化。通过计算观测卫星星族从该 DF 中抽取的似然，可推断晕质量。我们的方法在 EAGLE 模拟的 mock 系统上得到了稳健校准。我们将其应用于完全独立的 30 个 AURIGA 高分辨率类银河系星系模拟以进行验证：该方法准确恢复了其真实质量及相应不确定性。随后我们将其应用于具有 6D 相空间测量的十个银河系经典卫星，包括来自 GAIA 卫星的更新自行。估计银河系质量为 M_{200}^{MW}=1.17_{-0.15}^{+0.21}×10^{12}M_{⊙}（68% 置信限）。我们将总质量估计与近期银河系内区质量估计相结合，推断出内区暗物质（DM）质量分数 M^{DM}(<20 kpc)/M^{DM}_{200}=0.12，这与流体动力学星系形成模拟中 ∼10^{12}M_{⊙} 的 ΛCDM 晕典型值一致。假设 NFW 轮廓，这等价于晕浓度 c_{200}^{MW}=10.9^{+2.6}_{-2.0}。