星团中能量非束缚恒星的性质

数个银河系星团在较大半径处显示出大致平坦的速度弥散度轮廓，这是具有潮汐截断能量的模型所不预期的。对这种超速的可能解释包括：暗物质晕的影响、修正引力理论以及星团内部的能量非束缚恒星。这些恒星被称为潜在逃逸者（PEs），并可在位于圆轨道上的星团中无限期存在。通过一系列星团系统的N体模拟，我们改变银河系势场、轨道偏心率和恒星质量函数，研究了PEs的性质及其对运动学的影响。我们推导出由于PEs导致的雅可比面上的速度弥散度随星团质量、星团轨道角速度以及宿主星系质量轮廓斜率变化的标度关系预测。我们从文献中的球状星团运动学数据中看到了质量与轨道速度依赖性的初步信号。我们还发现PEs的比例敏感地依赖于银河系质量轮廓，在Navarro-Frenk-White轮廓的尖峰中可高达40%，并且由于速度各向异性也依赖于银河系质量轮廓的斜率，我们得出结论：在盖亚时代，PEs提供了一种在（球状）星团所在银河系半径处推断暗物质质量轮廓性质的独立方法。