冷暗物质星系暗区引力势的形状

我们利用一组宇宙学 N 体模拟来探讨 galaxy 大小的冷暗物质 (CDM) 暗区的结构形状。与大多数关于该主题的工作 - 即通过惯性张量测量形状 - 不同，我们在这里关注引力势的形状，这一量更直接地与观测探针进行比较。进一步的优势在于，势能对亚结构效应的敏感性较低，结果是等势面通常光滑且可由同心椭球体很好地近似。我们的主要结果是，等势面的非球度随半径向中心快速增加。径向趋势比来自恒定变形率的质量分布更为显著，这反映出暗物质暗区向内不断变得更为非球形的强烈倾向。在中心附近，暗区势能大约为反相形 ((c/a)_0=0.72 +/- 0.04, (b/a)_0=0.78 +/- 0.08)，但在外围区域变得越来越接近球形。等势面的主轴方向保持良好地对齐，大多数暗区中角动量倾向于平行于小轴且垂直于大轴。这表明星系盘可能在势能呈椭圆形且其椭圆度随半径变化显著的平面中形成。这可能导致低表面亮度星系 (LSBs) 等系统中出现显著的偏离圆形运动。模拟的长槽旋转曲线可类似于 LSBs 常被引用为恒定密度“核”证据。结果表明，考虑暗质量分布的 3D 形状可能有助于将此类证据与 CDM 暗区的锥形质量轮廓相一致。