椭圆星系的 X 射线形状及其对自相互作用暗物质的启示

几种提出的暗物质模型假定存在自相互作用过程,可影响暗物质晕的形状,使其比无碰撞暗物质的椭球晕更呈球形。探测晕形状从而探测暗物质自相互作用强度的一种方法,是通过测量在宁静椭圆星系中示踪引力势的 X 射线气体的形状。在这项工作中,我们确定了 11 个宁静、孤立椭圆星系的样本,并利用 XMM-Newton 和 Chandra 望远镜的 X 射线图像测量引力物质的椭率。我们探索了多种不同的质量构型,发现这些星系的暗物质晕椭率约为 ε ≈ 0.2-0.5。虽然我们发现椭率分布存在不可忽略的弥散,但我们的结果与在 σ/m ~ 1 cm^2/g 尺度上某种程度的自相互作用一致,同时它们也与冷暗物质情景相容。我们还展示了我们的结果如何用于直接约束特定的暗物质模型,并讨论了其对当前和未来自相互作用暗物质模型模拟的启示。