M33中暗物质分布的径向依赖关系

利用邻近星系M33的恒星和气体质量分布以及扩展旋转曲线，推导晕中暗物质密度的径向分布，并检验星系形成与演化的宇宙学模型。考察了两种约束暗物质密度轮廓的方法。第一种方法直接拟合星系中心距离 $0.24\,\text{kpc}\leq r\leq22.72\,\text{kpc}$ 范围内的旋转曲线数据。正如Corbelli等人（2014）在先前论文中发现，并利用无碰撞 $\Lambda-$冷暗物质数值模拟的结果，我们确认Navarro-Frenk-White（以下简称NFW）暗物质轮廓比带核的Burkert轮廓（以下简称BRK）能更好地拟合旋转曲线数据。第二种方法依赖于离心平衡局域方程和旋转曲线斜率。在上述距离范围内，我们使用一个对半径具有有理依赖关系的函数拟合观测速度轮廓，并推导旋转曲线的斜率。遵循Salucci等人（2010），我们随后推断有效物质密度。在径向范围 $9.53\,\text{kpc}\leq r\leq22.72\,\text{kpc}$ 内，由发光物质（恒星和气体）引起的不确定性变得可忽略，因为暗物质密度占主导，我们可以局域地确定暗物质的径向分布。用这第二种方法，我们检验了NFW和BRK暗物质轮廓，并确认两种轮廓都与数据相容，尽管在这种情况下带核的BRK密度轮廓提供了更合理的重子物质与暗物质之比。