利用 Gaia DR2 约束本地暗物质密度与薄暗盘

我们利用最新 Gaia 数据释放（DR2）的恒星运动学，在半径为 $R= 150 \ {\rm pc}$、半高 $z= 200 \ {\rm pc}$ 的日心柱体内测量本地暗物质密度 $\rho_{\rm DM}$。我们还探讨利用我们的分析估算本地子结构中 DM 密度的前景，通过对与重子盘对齐且由暗物质自相互作用形成的薄暗盘的面密度和尺度高度设定约束。在贝叶斯框架下对三类示踪星进行统计分析，我们得到 A 星的 ${\rho_{\rm DM}= 0.016 \pm 0.010}$ M$_\odot$/pc$^3$；早 G 星给出类似结果，而 F 星给出显著更高的值。对于薄暗盘，A 星设定最强约束：以 95% 置信度排除尺度高度低于 100 pc 时面密度 (5-12) M$_\odot$/pc$^2$。将我们的结果与使用 Tycho-Gaia 天体测量解（TGAS）数据推导的结果比较，我们发现本地 DM 含量测量的不确定性由低 $z$ 区域运动学分析假设引起的系统误差主导。此外，在 Gaia 时代更多数据只会使这些不确定性边际减小。我们评论了方法的稳健性并讨论未来工作的潜在改进。