Tully-Fisher关系及其对暗能量轮廓与自互动暗物质的意义
天体物理学
2015-06-24 v2
摘要
我们指出，在当前的星系形成情景下，无需诉诸微妙假设，即可解释围绕星系观察到的Tully-Fisher关系，但前提是巨型暗物质暗能量具有浅的、类似核心的中心轮廓，其核心半径与暗能量的循环速度成正比。在此类系统中，盘和暗能量均对盘的最大旋转贡献显著，盘与暗能量之间的相互作用可降低Tully-Fisher关系的散射。在合理参数范围内，该模型能够很好地适应观测到的Tully-Fisher关系的零点、斜率、散射，以及盘尺寸的广泛范围。该模型预测，LSB盘也遵循与正常盘相似的Tully-Fisher关系，但需正确考虑盘的质量到光度比。由Tully-Fisher关系所需的暗能量轮廓比暗盘的旋转曲线所需的轮廓更浅，但远浅于常规暗物质模型所预测的轮廓。我们的结果无法被一些最近的解决方案所解释，这些解决方案试图解决常规暗物质模型与暗星系旋转曲线形状之间的冲突。如果暗物质的自互动（无论是散射还是湮灭）导致浅的中心轮廓，那么观测到的Tully-Fisher关系要求相互作用截面积σ_X满足<σ_X|v|/m_X≈10^{-16} cm³/s/GeV。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0002451,
title = {Tully-Fisher Relation and its Implications for Halo Density Profile and Self-interacting Dark Matter},
author = {H. J. Mo and Shude Mao},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0002451},
year = {2015}
}
备注
13 pages, revised version to be published in MNRAS