厚盘与晕的维里序列:扁率与全局各向异性
星系天体物理
2015-06-03 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
维里定理规定了球形和扁平暗晕中示踪种群的全局平均赤道速度与垂直速度弥散之比。这在全局各向异性和扁率平面上给出了一系列物理模型。示踪种群可以具有任意密度,尽管对于幂律和指数分布存在特别简单的结果。我们证明了扁率定理:对于轴比为 q 的球状分层示踪密度,处于轴比为 g 的暗密度势中,全局平均赤道速度与垂直速度弥散之比仅取决于 q/g。由于银河系恒星晕的密度和速度弥散可通过观测获得,这提供了一种测量暗物质扁率的新方法。如果本地晕亚矮星的运动学具有代表性,那么银河系的暗晕是扁球形的,其势的扁率 g ~ 0.85,对应于暗物质密度的扁率约为 0.7。幂律种群的分数压力超额大致与椭圆率和下降指数均成正比。给定相同的压力超额,如果一个恒星种群的密度剖面比另一个下降得更快,则它必须更圆。这意味着 Carollo 等人 (2007) 声称的银河系双晕结构(较扁的内晕和较圆的外晕)与维里定理不一致。对于厚盘,我们提供了对数晕和 Navarro-Frenk-White (NFW) 晕中双指数盘的维里序列公式。如果薄盘是指数分布且标长较短(~2.6 kpc),归一化为每平方秒差距 56 个太阳质量,并配合对数暗晕,则与关于厚盘扁率和各向异性的观测数据吻合良好。
引用
@article{arxiv.1201.4345,
title = {Virial Sequences for Thick Discs and Haloes: Flattening and Global Anisotropy},
author = {A. Agnello and N. W. Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.4345},
year = {2015}
}
备注
MNRAS, submitted, 13 pages, 7 figures, small changes to made to correspond to final accepted version