Constraining Dissipative Dark Matter Self-Interactions
我们研究了耗散暗物质自相互作用下暗物质晕的重力热演化。耗散相互作用存在于暗区范例的许多粒子物理学实现中,与纯弹性暗物质自相互作用相比,耗散相互作用可以显著加速晕的重力热坍缩。即使耗散相互作用的时间尺度比晕的自由落体时间长,情况也是如此。使用半解析流体模型校准与孤立和宇宙学$N$体模拟,我们计算的演化的晕属性-包括其密度分布和速度色散分布-以及核心崩溃时间作为一个函数的粒子模型参数,描述的相互作用。一个关键的性质是,内部密度分布在后期再次变得尖锐。使用18个矮星系,表现出核心的暗物质密度分布,我们得到的耗散相互作用的强度和每次碰撞的能量损失的限制。
2019-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Origins of the Thick Disk as Traced by the Alpha-Elements of Metal-Poor Giant Stars Selected from RAVE
厚盘形成的理论可以通过测量恒星元素丰度来区分。我们对从RAVE光谱巡天中选出的贫金属星进行了研究,以确定是否存在大量的贫金属厚盘星([Fe/H] <~ -1.0),并测量它们的元素丰度。在本文中,我们提出了四个α元素(镁,硅,钙,钛)和铁的子样本的212 RGB和31 RC/HB星从这项研究。我们发现,[α/Fe]比增强,这意味着纯粹的核心坍缩超新星进行富集。这就要求每个恒星形成区域的恒星形成时间都很短。相对缺乏分散的[阿尔法/铁]比率意味着良好的混合在ISM之前的恒星形成。此外,比值与晕相似,表明晕和厚盘共享类似的大质量恒星IMF。我们的结论是贫金属厚盘的α增强意味着,从矮星系类似于幸存的矮星系今天的恒星直接吸积没有发挥重要作用的厚盘的形成。
2010-08-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
I can see your halo: Constraining the Milky Way halo DM with FRB population studies
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(国际射电天文中心,科廷大学);Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz(天体物理学系,加州大学圣克鲁兹分校);Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory(天文研究所,爱丁堡大学,皇家天文台)
通过分析98个高纬度FRBs及32个红移数据,研究限制银河系晕的色散测量,发现DM_MW_halo=68±27pc/cm³,表明需更多数据以提高精度。
2026-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Halo Mass of Damped Ly$α$ Absorption Systems (DLAs) at $z=2-3.5$ using the Quasar-CMB Lensing Cross-correlation
利用最新的DLA星表和Planck 2018 CMB透镜收敛场,研究了阻尼Ly $α$系统(DLA)与其背景类星体的互相关.我们的测量表明,DLA偏差$b_{\rm DLA}$小于$3.1$,对应于$\log(M/M_\odot h^{-1})\leq 12.3$,置信度为$90\%$。这些约束条件与Alonso等人(2018)以及之前通过DLA和Ly $α$森林之间的互相关进行的测量结果大致一致(例如Font-Ribera等人,2012; Perez-Rafols等人,2018)。此外,我们的结果表明,使用具有更高角分辨率的下一代宇宙微波背景实验,有可能获得对高红移源晕质量更精确的测量。我们分析的基于Python的代码和数据产品可以在https://github.com/LittleLin1999/CMB-lensingxDLA上找到。
2020-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the properties of gaseous halos via cross-correlations of upcoming galaxy surveys and thermal Sunyaev-Zel'dovich maps
热Sunyaev-Zel'dovich(tSZ)效应在宇宙微波背景(CMB)温度图中引起康普顿- $y$畸变,该畸变对电离气体压力的视线积分敏感。通过将星系的位置与康普顿- $y$畸变图相关联,人们可以探测重子反馈过程,并研究宇宙中相当一部分气体的热力学性质。使用模型拟合的方法,我们预测如何以及未来的星系和CMB调查将能够测量这些相关性,并显示出强大的限制晕压力剖面可以获得。我们的预测主要集中在即将进行的暗能量光谱仪器调查和西蒙斯天文台和CMB-S4实验的tSZ地图所确定的星系和晕之间的相关性,但对其他调查具有普遍适用性,例如大型综合巡天望远镜。我们包括观测系统学的处方,如晕偏心和晕质量偏差,证明了几个重要的退化与压力剖面参数。假设这些系统学适度的先验,我们发现,测量晕- $y$和星系- $y$与未来的调查的相关性将产生严格的约束组规模的暗物质晕的压力分布,并使当前的反馈模型被确认或排除。
2020-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the host galaxy halos of massive black holes from LISA event rates
大质量黑洞双星(质量为$10^4 - 10^7 M_{\odot}$)的合并导致了引力波的发射,这种发射可以用即将到来的LISA天文台检测到高红移($z \sim 20$)。我们结合理论推导的合并率暗物质晕在不同的红移,与经验驱动的处方,连接质量的暗物质晕和它的中央黑洞。利用对双星黑洞质量(啁啾或约化)、质量比和红移不确定度的期望约束,在三种不同置信度的情况下,对五年LISA巡天的不同红移下的黑洞质量-晕质量关系的占有率、归一化和斜率的测量精度进行了预测.我们使用天空中LISA定位椭圆的预期大小来估计未来宽场光学勘测(例如LSST)可检测到的引力波源的电磁对应物的数量。
2020-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining Scatter in the Stellar Mass--Halo Mass Relation for Haloes Less Massive than the Milky Way
大多数星系的主机的质量,看不见的暗物质晕,但很少有人知道的恒星质量的散射-晕质量关系的星系与主机晕质量$M_{h}\le 10^{11}M_{\odot}$。使用基于暗物质模拟的模拟星表,我们发现两个可观察到的签名对恒星质量-晕质量关系中的散射敏感,即使在这些质量尺度下;即,条件恒星质量函数和速度分布函数的邻近星系。我们计算了斯隆数字巡天(SDSS)中恒星质量为$M_{\ast} > 10^9 M_{\odot}$,红移为0.01 $< z <$ 0.307的179,373个星系的这些观测值。然后,我们比较模拟观测产生的$\textit{Bolshoi-Planck}$暗物质模拟恒星质量晕质量散射范围从0到0.6德克斯。观察到的结果与模拟结果的大多数值的分散($<$ 0.6 dex)是一致的,SDSS统计不足以提供坚定的约束。然而,如果应用于更大的数据集,特别是预期的暗能量光谱仪器明亮星系调查,这种方法可以提供更严格的限制恒星质量-晕质量散射在未来。限制散射的值可能对星系形成和演化有重要意义。
2019-07-19 astro-ph.GA
Constraining the scatter in the galaxy-halo connection at Milky Way masses
我们开发并实现了两种新的方法来约束星系和暗物质晕之间的关系的散射。这些新技术对低晕质量的散射很敏感,使它们与以前依赖于集群幅度或丰富星系群的限制互补,这两者都只对更大质量的晕敏感。在我们的两种方法中,我们都使用星系群发现者来定位SDSS主星系样本中的中央星系。我们的第一项技术使用的是中心星系与所有低质量星系的小尺度互相关。这个量对低质量星系的卫星部分很敏感,而卫星部分又由晕和星系之间的散射驱动。第二种方法利用中心星系和邻近星系之间视线速度分布的峰度。这个量对包含固定恒星质量的中央星系的晕质量分布很敏感。理论模型构建使用峰值晕圆速度,$V_{\rm peak}$,作为我们的属性连接星系晕。互相关技术产生$σ[ M_\ast|V_{\rm peak}]=0.27\pm 0.05$ dex的约束,其对应于在固定$M_h$下的$\log M_\ast$中的分散,在$M_h=10^{11.8}$ Msun下的$σ[ M_\ast|M_h]=0.38\pm 0.06$ dex。峰度技术产生$σ[ M_\ast|V_{\rm peak}]=0.30\pm0.03$,对应于$M_h=10^{12.2}$ Msun处的$σ[ M_\ast|M_h]=0.34\pm 0.04$。$σ[ M_\ast|M_h]$的值显着大于在更高的质量的约束,与流体动力学模拟的结果一致。这种增加只是部分原因是由于$V_…
2019-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Star Formation Histories in Dark Matter Halos: I. Central Galaxies
利用Yang et al.(2012)提出的跨宇宙时间的条件恒星质量函数的自洽模型,我们对不同质量晕中的{ \it中心}星系的恒星形成历史进行了模型预测.该模型需要以下两个关键成分:(i)中央星系和卫星星系的质量组装历史,以及(ii)中央星系的恒星形成率作为晕质量的函数的局部观测约束。我们得到一个通用的拟合公式,描述(中)SFH的晕质量,星系恒星质量和红移的函数的中央星系。我们使用这个模型来预测宇宙时间内中央星系恒星形成率的各个方面。我们的主要发现如下。(1)对于给定质量的晕,在高$z$下的比恒星形成率(SSFR)随着红移[ $\propto (1+z)^{2.5}$ ]的增加而迅速增加,而在给定的$z$下,随着晕质量($\propto M_h^{0.12}$)的增加而缓慢增加,这与暗物质晕的比质量吸积率几乎完全一致。(2)主支祖星系的恒星形成率(SFR)与星系的最终恒星质量之比大致在一个恒定值$\sim 10^{-9.3} h^2 {\rm yr}^{-1}$处达到峰值,与晕质量或星系的最终恒星质量无关。然而,SFR峰的红移随着晕质量的增加而迅速增加。(3)在现今的宇宙中,超过一半的恒星都是在$10^{11.1}\msunh < M_h < 10^{12.3}\msunh$处于$0.4 < z < 1.9$红移范围内的晕中形成的。(4) ... [删节]
2013-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward Accurate Modeling of Galaxy Clustering on Small Scales: Constraining the Galaxy-Halo Connection with Optimal Statistics
应用晕模型来分析星系的小尺度成团是描述星系与其宿主晕之间联系的一种行之有效的方法。这样的工作往往受到系统误差的困扰,或者局限于可以分析预测的聚类统计。在这项工作中,我们采用了基于模拟的数值模拟程序来研究SDSS DR 7星系的聚类。我们采用标准的晕占据分布(HOD)模型的暗物质只有模拟与LCDM宇宙学。为了约束理论模型,我们利用星系数密度和选定的尺度的投影关联函数,红移空间关联函数,群多重性函数,平均群速度色散,标记关联函数,和计数在细胞统计的组合。我们设计了一个算法来选择一个最佳的测量组合,产生严格和准确的约束我们的模型参数。与以前的工作相比,使用较少的聚类统计,我们发现显着改善的约束条件,我们的晕模型的所有参数为两个不同的亮度阈值星系样本。最有趣的是,我们获得了前所未有的高精度的限制,在星系光度和晕质量之间的关系的散射。然而,我们的最佳拟合模型对两个样本都产生了显著的张力(>4 sigma),这表明需要向标准HOD模型添加二阶特征。为了保证这些结果的鲁棒性,我们进行了广泛的分析,在我们的建模过程中的系统和统计误差,包括第一次的一类研究,我们的约束条件的变化的晕质量函数由于重子物理的敏感性。
2021-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
In the thick of it: metal-poor disc stars in RAVE
通过选择在RAVE-DR 4调查的恒星位于1和2千秒差距以上的银河系平面,我们质疑的一致性,最简单的三个组成部分的模型(薄盘,厚盘,晕)的银河系。我们确认厚盘的金属丰度和方位速度分布函数不是高斯分布。特别是,我们发现厚盘有一个扩展的金属丰度尾部至少下降到[M/H]=-2 dex,大约占整个厚盘人口的3%,并且与典型厚盘相比具有较短的尺度长度。这些贫金属星的平均方位角速度使我们能够估计金属丰度和轨道速度之间的相关性,这是对银河系厚盘形成机制的重要约束。给出我们的简单方法,我们发现dVphi/d[M/H] ~ 50 km/s/dex,这与以前的文献值非常一致。我们完成了研究的一个简短的讨论的厚盘的形成方案的影响,并建议,鉴于上述特点,一个厚盘主要由径向迁移机制似乎不太可能。
2013-10-07 astro-ph.GA
Detection of a radial velocity gradient in the extended local disc with RAVE
使用径向速度实验(RAVE)巡天中的213,713颗恒星样本,限制在距离太阳2 kpc和|z| <1 kpc的范围内,我们报告了在第四象限检测到盘状恒星的速度梯度,从银河系中心径向指向。在银河系中心的方向上,我们采用一种简单的方法,独立于恒星自行和银河系的参数来评估存在这种梯度的RAVE数据。这个速度梯度对应于|K+C| < 3 km/s/kpc,其中K和C分别是测量速度场的局部散度和径向切变的奥尔特常数。为了说明效果,假设零径向速度的本地标准休息,然后我们重建的二维银河系速度地图使用两套不同的自行和光度距离的基础上,无论是等时线拟合或K波段的大小,并考虑两套值的银河系中心半径的太阳和本地圆周速度。进一步的观测证实了我们的发现与视线速度的恒星在低纬度地区,再加上进一步的建模,应有助于限制非轴对称组成部分的银河系的潜力,包括酒吧,旋臂和可能的椭圆度的黑暗晕。
2010-11-17 astro-ph.GA
Constraining Star Formation Histories of Blue Galaxies using the Scatter between Stellar Mass and Halo Mass
我们提出的恒星形成的变化和恒星形成(SF)的中央星系的恒星形成和主机晕吸积历史的恒星-晕质量关系(SHMR)的分散的时间尺度上的约束。SF星系的恒星形成率和恒星质量之间存在着密切的关系,即所谓的“恒星形成序列”(SFS),它表征了它们的SF历史和$M_*$生长。同时,观察到的SHMR约束连接$M_*$增长晕吸积的历史。结合这些观察到的趋势与宇宙学的$N$体模拟,我们提出了灵活的模型,跟踪SF,$M_*$,和晕吸积历史的SF中央星系在$z<1$,同时再现所观察到的恒星质量函数和SFS在SDSS DR 7。我们发现,在$M_h=10^{12}M_\odot$,$σ_{M_*|M_h=10^{12}M_\odot}$,在SHMR的分散,是敏感的恒星形成的变化,$t_{\rm duty}$的时间尺度,和相关系数,$r$,SF和晕吸积历史之间:较短的$t_{\rm duty}$和较高的$r$都导致更紧密的$σ_{M_*|M_h=10^{12}M_\odot}$。为了在$z=1-0$上再现恒定的0.2 dex散射,我们的模型需要$t_{\rm duty}\leq1.5$ Gyr用于$r=0.99$或$r>0.6$用于$t_{\rm duty}=0.1$ Gyr。对于$r\sim0.6$,如文献所示,$t_{\rm duty}<0.2$ Gyr是必要的。同时,为了在流体动力学模拟中再现$σ_{M…
2019-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the shape of dark matter haloes with globular clusters
我们探讨如何扩散恒星光和球状星团(GC)可以用来跟踪其主机晕的物质分布使用的观测方法。为此,我们使用117模拟暗物质(DM)晕从$(34.4~\rm cMpc)^3$周期体积的E-MOSAICS项目。对于每个晕,我们比较恒星表面亮度和GC投影数密度图DM和总质量的表面密度。我们发现,在恒星光和GC中确定的主导结构与DM和总质量密切对应。我们的方法不受卫星存在的影响,并且其精度随着较暗的GC样品而提高。我们恢复了DM的表面亮度和GC数密度的轮廓之间的紧密关系,这表明DM的轮廓可以准确地恢复从恒星和GC($σ\leq0.5~$ dex)。我们量化了DM,恒星和GC的投影形态,发现恒星和GC比DM更平坦。此外,恒星和GC分布的半长轴通常与DM的半长轴错开$\sim 10~$度。我们证明了漫射恒星光和GC的深度成像可以限制其宿主晕的形状,轮廓和方向。这些结果延伸到晕与中央星系$M_{\star}\geq10^{10}~M_{\odot}$,分析将适用于未来的数据从欧几里德,罗马和鲁宾天文台。
2022-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic Signatures of Extra-Tidal Stars Around the Globular Clusters NGC 6656 (M22), NGC 3201 and NGC 1851 from RAVE
对球状星团的恒星星族研究表明,银河系中最明亮的星团实际上可能是矮球状星系的残余核。如果现在的银河系球状星团是在更大的恒星系统中形成的,它们很可能被潮汐外的晕和/或尾巴所包围,这些晕和/或尾巴是由从它们的母系统中潮汐剥离的恒星组成的。因此,球状星团周围的恒星环境是寻找古老矮星系遗迹的最佳地点之一。本文试图在富含超新星的球状星团M22和NGC 1851以及运动学上独特的星团NGC 3201周围寻找潮汐碎片。从径向速度实验(RAVE)的恒星参数被用来识别与RAVE金属丰度,径向速度和元素丰度的恒星一致的丰度模式和性质的恒星在M22,NGC 1851和NGC 3201。报告了可能与M22和NGC 1851有关的RAVE星的发现,其中一些星距离这些星团的核心约10度。大量与NGC 3201相关的RAVE恒星表明,要么这个星团的潮汐半径被低估了,要么有一些未被束缚的恒星从星团半径的边缘延伸了几个角分。没有发现更多与NGC 3201有关的潮外星。RAVE星明亮的星等使它们很容易成为高分辨率后续观测的目标,最终允许进一步的化学标记以固化(或排除)星团潮汐半径以外的恒星作为潮汐碎片。在NGC 1851和NGC 3201周围区域的径向速度直方图中,可以看到230 km/s的恒星峰值,与半人马座欧米伽的扩展潮汐碎片一致。
2014-08-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the HI-Halo Mass Relation From Galaxy Clustering
我们研究的依赖性的星系团的原子气体质量使用的样本$\sim$ 16,000星系的红移范围内的$0.0025<z<0.05$和HI质量的$M_{\rm HI}>10^8M_{\odot}$,从70%的完整样本的阿雷西博遗产快速ALFA调查。我们构建子样本的星系与$M_{\rm HI}$以上不同的阈值,并进行体积有限的聚类测量方面的三个统计量:投影两点关联函数,投影交叉关联函数相对于一个参考样本选择从斯隆数字巡天,和红移空间矩。与以前的研究相比,发现没有/弱HI质量依赖性,我们发现在高于几个Mpc的尺度上的聚类幅度和偏倚因子都随着HI质量阈值高于$10^9M_{\odot}$的子样本的HI质量的增加而显著增加。对于HI质量阈值低于$10^9M_{\odot}$,而测量有很大的不确定性所造成的有限的调查量和样本大小,推断的星系偏差因子系统低于最小的晕偏差因子从质量选择的晕样本。简单的晕模型,其中星系的内容只确定晕质量,有困难的解释集群测量的HI选择的样本。我们扩展了简单的模型,包括晕形成时间作为一个额外的参数。一个模型,把HI丰富的星系到晕,形成晚,可以重现集群测量合理。我们提出了我们的最佳拟合模型的HI质量与晕质量和形成时间的相关性,以及晕占据分布和HI质量函数的中央和卫星星系的影响。这些结果进行了比较,从半解析星系形成模型和流体动力学星系形成模拟的预测。
2017-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the feasibility of constraining the triaxiality of the Galactic dark halo with orbital resonances using nearby stars
最近有人提出,如果银河系的暗物质晕是三轴的,它将通过轨道共振在太阳邻域的晕星的速度分布中引起块状。因此,这些子结构可以提供一种测量其形状的方法。我们探讨了这个建议的鲁棒性,从一组现实的初始条件,在不同形状的暗晕电位的数值积分轨道。我们分析了由此产生的速度分布在太阳邻域样卷,并进行了统计检验的存在下的运动学子结构。此外,我们已经使用傅立叶分析来表征粒子的轨道。获得的局部速度分布是相对平滑的,统计上是一致的,没有子结构,即使是一个黑暗的晕势与显着的,但合理的三轴。虽然共振确实存在,并且与速度空间的特定区域相关,但与这些区域相关的恒星比例相对较小。事实上,暗晕三轴性最重要的印记是速度椭圆体形状随空间位置的变化。
2018-04-10 astro-ph.GA
Constraining the galaxy-halo connection at $z>10$ using the neighbors of UV-bright galaxies
Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所)
本文提出利用紫外亮星系邻居的距离约束$z>10$处星系-暗晕联系,发现随机性对解释高紫外光度至关重要,并预测了区分模型所需的观测条件。
2026-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Noise-Free Distribution of Halo Spin Parameters
由于用于对暗物质分布函数进行采样的粒子数量有限,并且缺乏低于模拟分辨率的结构,因此使用N体模拟进行的任何测量都会受到噪声的影响。当试图测量本质上很小的量时,这种噪声可能特别显著,例如晕圈自旋。在这项工作中,我们开发了一个模型来描述粒子噪声对晕自旋参数的影响。该模型使用N体模拟,其中粒子噪声可以被视为一个泊松过程的基础暗物质分布函数进行校准,我们证明,这个校准模型再现测量晕自旋参数误差分布先前测量的N体收敛研究。利用这个模型,以及以前的测量晕自旋参数的分布在N体模拟,我们把限制晕自旋的无噪声分布。我们发现,无噪声的中位数自旋比直接从N体模拟测量的低3%,对应于约40倍的统计不确定性,在这种测量中产生的纯粹从晕计数统计的移位。我们还表明,一个单独的晕的自旋测量到10%的精度,需要至少$4\times 10^4$颗粒的晕-对于包含200个粒子的晕的分数误差测量的自旋为个人晕是为了统一。
2017-05-04 astro-ph.GA
Constraining the galaxy-halo connection of infrared-selected unWISE galaxies with galaxy clustering and galaxy-CMB lensing power spectra
我们提出了第一个详细的分析星系之间的连接和他们的暗物质晕的unWISE星系目录-一个全天空,红外线选择的样本从WISE数据,包含超过5亿个星系。使用unWISE星系-星系自相关和普朗克CMB透镜-星系互相关测量到10弧分角标度,我们约束晕占据分布(HOD),一个描述中心星系和卫星星系如何分布在暗物质晕中的模型,为三个unWISE}星系样本在平均红移$\bar{z} \approx 0.6$,$1.1$,和$1.5$。我们限制的特征最小晕质量主机的中央星系,$M_\mathrm{min}^\mathrm{HOD} = 1.83^{+0.41}_{-1.63} \times 10^{12} M_\odot/h$,$5.22^{+0.34}_{-4.80} \times 10^{12} M_\odot/h$,$6.60 ^{+0.30}_{-1.11} \times 10^{13} M_\odot/h$的unWISE样本在$\bar{z}\approx 0.6$,$1.1$,和$1.5$,分别。我们发现这三个样本都是由中央星系而不是卫星星系主导的。使用我们的约束HOD模型,我们推断出每个unWISE样本的有效线性星系偏差,并发现它不会像以前基于微扰理论的分析中发现的那样随着红移急剧变化。我们讨论了我们的结果中系统不确定性的可能来源,其中最重要的是星系红移分布的不确定性。我们的HOD约束提…
2023-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Action-based distribution function modelling for constraining the shape of the Galactic dark matter halo
利用来自盖亚DR 2的天琴座RR型晕星的天体测量数据,估算了银河系中心$r \lesssim 30$ kpc范围内银河系暗物质晕的三维密度分布。我们模型的恒星晕分布函数和银河系的潜力,充分考虑到调查的选择功能,观测误差,和缺失的视线速度数据的RR天琴座恒星。用贝叶斯MCMC方法,我们推断的模型参数,包括密度平坦的DM晕$q$,这是假定为常数的半径的函数。我们发现$q$的后验分布的99%位于$q>0.963$,这强烈地不利于平坦的DM晕。我们不能得出任何结论,银河系DM晕在$r \lesssim 30$ kpc是否是扁长的,因为我们限制自己的轴对称扁圆晕模型与$q\leq1$。我们的结果是不一致的宇宙流体动力学模拟的预测,主张更多的扁圆($\langle{q}\rangle \sim0.8 \pm 0.15$)DM晕内$\sim 15\%$的银河大小的星系维里半径。另一种可能性是,根据我们用宇宙学模拟进行的验证测试,银河系晕的真实值$q$可能与宇宙学模拟一致,但银河系势的不平衡使我们对$q$的测量膨胀了0.1-0.2。作为我们分析的副产品,我们的模型将太阳邻域的DM密度限制为$ρ_{\mathrm{DM},\odot} = (9.01^{+0.18}_{-0.20})\times10^{-3}M_\odot \mathrm{pc}^{-3} = 0.342^{+0.007}_{-0.…
2020-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining SIDM with halo shapes: revisited predictions from realistic simulations of early-type galaxies
我们研究了自相互作用暗物质(SIDM)和重子对早型星系(ETG)形状及其暗物质晕的影响,并将其与冷暗物质(CDM)方案的预测进行了比较。我们使用五个流体动力学放大模拟的晕托管ETG($M_{\rm vir}\sim 10^{13}M_{\odot}$和$M_{*}\sim10^{11}M_{\odot}$),模拟CDM和SIDM模型与恒定截面的$σ_T/m_χ= 1\ \mathrm{cm}^2 \mathrm{g}^{-1}$。我们测量的三维和投影形状的暗物质晕和重子的内容,使用惯性张量和比较我们的测量结果的三个$HST$样本的引力透镜和$Chandra$和$XMM-Newton$ X射线观测。我们发现,重子的列入大大减少了CDM和SIDM之间的差异,以及根据形状绘制约束的能力。透镜测量拒绝CDM暗物质模拟的预测,更喜欢的水文方案之一。当我们考虑透镜的总样本时,观测数据更倾向于CDM水力情景。X射线发射气体的形状与两次水力运行的观测结果一致,CDM预测只有在非常中心才有更高的伸长率。与以前在椭圆星系尺度上的说法相反,我们得出结论,一旦我们在模拟中包括重子,CDM和我们的SIDM模型仍然可以解释观察到的形状。我们的研究结果表明,这是必不可少的,以获得现实的限制,新的模拟需要确认和扩展我们的研究结果。
2022-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the halo-ISM connection through multi-transition carbon monoxide line-intensity mapping
本研究结合Radex代码与高斯过程模拟器构建CO发射暗物质晕模型,验证多波段COMAP巡天及Triple Deluxe扩展版可反演晕质量与CO丰度关联、约束星际分子气体性质,凸显多频率LIM仪器的重要性。
2023-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Low Mass End of the Stellar Halo Mass Relation with Surveys of Satellite Galaxies
本研究针对卫星星系巡天约束恒星-晕质量关系低质量端的难题,提出考虑晕吸积历史离散性的推断框架,发现现有样本量难以有效约束散射,需将样本提升至千量级方可解决。
2024-10-08 astro-ph.GA
Constraining the Milky Way halo kinematics via its Linear Response to the Large Magellanic Cloud
利用线性响应理论的矩阵方法模拟了球形、非旋转的银河系暗物质和恒星晕对大麦云云的响应。我们的计算再现了模拟暗晕响应的主要特征。我们发现,这些功能可以很好地分离的谐波分解:大规模的过/欠密度的晕(与其反射运动)对应的$\ell=1$条款,和局部的密度过高的$\ell\geq2$多极。此外,暗晕的响应主要是由一阶“强迫”项,与自引力的影响很小。这使得它很难约束的暗晕使用所观察到的恒星晕的响应的基础速度分布,但它允许我们调查的各种速度各向异性的恒星晕模型的响应:一个切向(分别径向)晕产生一个浅(分别强)的响应。我们还表明,只有当地的唤醒是负责这些变化,反射运动是完全依赖于MW潜力。因此,我们确定的结构(取向和绕组)的平面内四极($m=2$)的响应作为一个潜在的好探针的恒星晕各向异性。最后,我们的方法允许我们尝试性地将尾流强度和形状与共振效应联系起来:强径向响应可能与内部Lindblad共振有关,弱切向响应与共转有关。
2022-01-14 astro-ph.GA
The Dawning of the Stream of Aquarius in RAVE
我们从RAVE(Radial Velocity Experiment)的数据中识别出一个新的邻近(0.5 < d < 10 kpc)流。由于溪流中的大多数恒星位于水瓶座,我们将其命名为水瓶座溪流。我们确定了15个位于30 < l < 75和-70< b <-50之间的流成员,日心视线速度V_los~-200 km/s。这些成员是径向速度分布中的异常值,与贝桑松星系模型和新开发的代码Galaxia创建的模拟样本相比,密度过大具有统计学意义。在logg-T_eff平面上的金属丰度分布函数和等时线拟合表明,该流由10 Gyr年龄的[m/H]~-1.0的总体组成。我们探索了与其他流和子结构的关系,发现流不能与已知的结构识别:它是一个新的,在银河系的晕附近的子结构。使用一个简单的动力学模型的溶解卫星星系,我们占本地化的流。我们发现这股气流在动力学上是年轻的,因此很可能是最近破裂的矮星系或球状星团的碎片。因此,宝瓶座星系流是一个正在进行的等级星系形成的标本,在太阳郊区是罕见的。
2010-12-09 astro-ph.GA
Constraining the Milky Way dark matter halo with LMC-induced reflex motion
本研究通过模拟大麦哲伦云引起的银河系反射运动,发现其幅度对外晕暗物质斜率不敏感,但方向与收缩对外晕轮廓敏感,并揭示一种可观测的晕不稳定性,表明仅靠反射运动幅度约束外晕参数能力有限。
2025-08-06 astro-ph.GA
Constraining the Milky Way Halo Potential with the GD-1 stellar stream
我们使用欧空局/盖亚天体测量与SEGUE和LAMOST测量的GD-1恒星流,探索银河系引力势的改善,这些新的数据提供。假设一个现实的暗物质晕的普适模型和合理的重子分量模型,我们发现GD-1的轨道解要求太阳半径处的圆速度为$V_{\rm circ}(R_\odot) =244 \pm 4\,{\rm km\, s^{-1}}$,并且暗物质晕的密度平坦为$q_ρ=0.82^{+0.25}_{-0.13}$ .在20千秒差距内,相应的银河系质量估计为$M_{\rm MW}(<20kpc)=2.5 \pm 0.2 \times 10^{11}\, M_\odot$。此外,盖亚出色的自行也使我们能够将GD-1流在视线切线方向上的速度分散限制为$<2.30\,{\rm km\, s^{-1}}$(95%置信限),证实了该系统的极冷动力学性质。
2019-04-10 astro-ph.GA
Constraining self-interacting dark matter with scaling laws of observed halo surface densities
已知观测到的暗物质晕的表面密度遵循一个简单的标度律,范围从矮星系到星系团,与它们的维里质量有微弱的依赖关系。在这里,我们指出,这不仅可以用来提供一种方法来确定晕质量和浓度之间的标准关系,而且还可以使用大样本的对象,以放置在暗物质的自我相互作用,可以更强大的约束比来自单个对象的约束。我们证明了我们的方法,通过考虑分布在整个晕质量范围内的约50个对象的样本,并通过模拟自相互作用的影响,以类似于以前在文献中所做的。使用来自模拟的附加输入,然后导致对每单位暗物质质量的自相互作用截面的约束约为$σ/m_χ\lesssim 0.3$ cm $^2$ /g。我们希望这些约束可以在未来得到显着改善,并更加强大,通过i)一个改进的自相互作用的影响,无论是理论和模拟比较,ii)考虑到更大的样本的对象和iii)通过减少目前仍然相对较大的不确定性,我们保守地分配给个别对象的表面密度。后者特别可以通过使用运动学观测来直接将平均晕质量约束在给定半径内来实现,而不是将数据拟合到预先选择的轮廓,然后重建质量。对于一个速度无关的横截面,我们目前的结果是正式已经有点小于范围$0.5-5$ cm $^2$ /g,已被调用来解释小尺度观测和预期之间的潜在不一致,在标准的无碰撞冷暗物质范例。
2018-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Milky Way Halo Shape Using Thin Streams
潮汐流是探测银河系势场形状的有力工具。在本文中,我们介绍了一个简单的测试粒子的方法来适应流数据,使用马尔可夫链蒙特卡罗技术边缘化的祖先的轨道和银河系晕形状参数的不确定性。将其应用到模拟数据的薄流在MW晕,我们表明,即使是非常冷的流,流轨道偏移-在我们的简单方法中没有建模-引入系统的偏差恢复的形状参数。对于我们考虑的流,以及我们对潜在参数化的特定选择,这些误差在晕平坦化参数上约为20%。然而,更大的系统误差可能会出现更一般的流和潜力,这样的偏移需要正确建模,以获得一个无偏恢复的潜在的。在评估已知的银河系流中哪些是最具约束力的,我们发现NGC 5466和NGC 5是最有希望的候选者。它们形成了一个有趣的对,因为它们的轨道平面都近似垂直于彼此和圆盘,对MW晕的形状给出了最佳的约束。我们表明,虽然与目前的数据,他们的潜在参数的约束是穷人-良好的径向速度数据沿2015年流将提供约束qz -扁平垂直于光盘。此外,正如在一个配套文件中所讨论的,NGC 5466可以提供相当强的限制MW晕形状参数,如果初步的证据,从光滑的轨道向其西部边缘偏离得到证实。
2013-09-13 astro-ph.GA
Constraining the evolution of CII intensity through the end stages of reionization
我们结合星系观测(Hemmati et al. 2017)中对局部CII 158 $μ$ m线光度函数的可用约束,以及恒星形成率密度的演变和Pullen et al.(2018,假设检测)中最近的CII强度映射测量,推导出$z \sim 0-6$上CII光度-晕质量关系的演变。我们开发了方便的拟合形式的CII光度晕质量关系的演变,并预测约束的CII强度映射功率谱及其相关的不确定性跨越红移。我们预测的灵敏度,以检测即将到来的PIXIE,STARFIRE,EXCLAIM,CONCERTO,TIME和CCAT-p-like调查的功率谱,以及未来可能的强度映射观测与ALMA设施。
2019-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining dark matter halo profiles and galaxy formation models using spiral arm morphology. II. Dark and stellar mass concentrations for 13 nearby face-on galaxies
我们调查使用螺旋臂的螺距角作为探测盘星系质量分布。我们证实了我们以前的结果,螺旋臂的螺距角(P)与盘状星系旋转曲线中的剪切率(S)有很好的相关性。我们使用这种相关性认为,单独的成像数据可以提供一个强大的探测银河系的质量分布到大的回望时间。然后,我们使用一个样本的13个星系,与斯皮策3.6- $μ$米成像数据和观测H $α$旋转曲线,演示如何推断剪切速率加上一个膨胀盘分解模型和塔利-费舍尔推导的速度归一化可以用来放置约束星系的重子分数和暗物质晕配置文件。最后,我们表明,似乎有一个趋势(虽然弱相关性)之间的螺旋臂螺距角和晕浓度。我们讨论了建议之间的联系超大质量黑洞(SMBH)的质量和暗晕浓度的影响,使用俯仰角作为SMBH质量的代理。
2014-09-23 astro-ph.GA
Constraining the CO intensity mapping power spectrum at intermediate redshifts
我们编译一氧化碳(CO)1-0光度函数和丰度在红移0-3可用的限制。这是用来开发一个数据驱动的晕模型的CO星系丰度和集群跨越中间红移的演变。研究发现,最近CO功率谱巡天($z \sim 3$ ; Keating et al. 2016)的限制,当与现有的本地星系观测($z \sim 0$ ; Keres et al. 2003)相结合时,导致预测与中等红移的较小巡天($z \sim 1-2$)的结果一致。我们提供了方便的拟合形式的CO光度晕质量关系的演变,并估计在未来的强度映射实验的背景下,在CO功率谱的平均值和不确定性。
2017-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Tilt of the Milky Way's Dark Matter Halo with the Sagittarius Stream
最近的研究表明,银河系(MW)的暗物质(DM)晕可能相对于其中央恒星盘显著倾斜,这一特征可能与其形成历史有关。在这项工作中,我们展示了一种方法,使用角度和频率变量约束DM晕的短轴的方向。该方法是对轨道拟合等传统方法的补充。我们首先测试的方法,使用模拟潮汐流在一个现实的环境内MW质量主机从消防宇宙学模拟,表明流的理论描述的作用角频率形式主义仍然适用于现实的矮星系流在宇宙学的潜力。利用角度和频率空间中的线的斜率,我们表明,正确的旋转帧产生最小的斜率差,使我们能够把约束的短轴位置。最后,我们将这种方法应用到人马座流的主导臂,我们报告说,MW的DM晕是扁圆的潜在的$q\sim0.7-0.9$和短轴指向$(\ell,b) = (42^{o},48^{o})$的扁平化参数。我们对短轴位置的约束是弱的,不同意从其他作品的估计,我们认为,不一致可以部分归因于观测的不确定性和部分的影响,大麦云云。
2022-10-26 astro-ph.GA
Weighing the local dark matter with RAVE red clump stars
我们确定的银河系的潜力在太阳附近的RAVE观测。我们选择的红团星的精确距离,径向速度,和金属丰度已被测量。结合从2 MASS和UCAC目录的数据,我们建立了一个样本的4600个红色团簇恒星在一个圆柱体内的500 pc的半径面向南银河系极点的方向,在200 pc到2000 pc的距离范围内。我们推导出的垂直力和总质量密度分布到2千秒差距远离银河平面拟合分布函数,明确取决于三个孤立的运动积分在一个可分离的潜在的本地代表银河一个四个自由参数。由于我们的样品的深度扩展,我们可以几乎独立地确定暗物质质量密度和重子盘表面质量密度。我们发现(i)在1 kpc Kz/(2 piG)= 68.5 pm 1.0 Msun/pc 2,(ii)在2 kpc Kz/(2 piG)= 96.9 pm 2.2 Msun/pc 2。假设太阳银河系半径R_0 = 8.5 kpc,我们推导出局域暗物质密度rhoDM(z=0)= 0.0143 pm 0.0011 Msun/pc ~ 3 = 0.542 pm 0.042 Gev/cm ~ 3和重子表面质量密度Sigma = 44.4 pm 4.1 Msun/pc ~ 2。我们的研究结果与先前发表的Kz测定高达1千秒差距,而扩展到2千秒差距显示了一些证据,意想不到的大量的暗物质。0.8级的暗晕的扁平化可以产生如此高的局部密度,并结合240 km/s的圆周速度。另一种解释,…
2014-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Milky Way Halo Accretion History With Simulated Stellar Halos: Designing the HALO7D-X Survey
本文设计了HALO7D-X巡天,结合HST、Gaia和Keck数据观测银河系恒星晕,并利用Bullock和Johnston模拟晕证明可通过可观测量相似性约束前身卫星的质量分布和吸积时间线,从而揭示银河系恒星晕形成历史。
2025-07-07 astro-ph.GA stat.AP
BASS. XXXVI. Constraining the Local Supermassive Black Hole - Halo Connection with BASS DR2 AGN
利用Swift/BAT活动星系核光谱巡天(BASS DR 2)的活动星系核(AGN)的聚类统计和光度函数,研究了局域宇宙中超大质量黑洞(SMBH)与其宿主暗物质晕之间的联系.通过正演模拟活动星系核活动到快照晕目录从N体模拟,我们测试的情况下,SMBH质量相关的暗物质(子)晕质量固定的恒星质量。我们比较这一模型缺乏这种相关性,恒星质量单独决定SMBH质量。我们发现,虽然这两个简单的模型能够在很大程度上再现的丰度和整体集群的活动星系核,黑洞质量与晕质量密切相关的模型是首选的数据由$1.8σ$。当包括一个独立的测量黑洞质量晕质量相关性,这个模型是首选的$4.6σ$。我们发现,与黑洞质量的聚类趋势可以进一步打破两种情况之间的退化,我们的首选模型再现测量的聚类差异1晕尺度之间的大,小黑洞质量。这些结果表明,晕结合能与超大质量黑洞的生长有着根本的联系。
2022-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Astro2020: Empirically Constraining Galaxy Evolution
在过去的十年里,对星系-暗物质晕联系的经验约束极大地推进了我们对星系演化的理解。过去的技术集中在晕属性和星系恒星质量和/或恒星形成率之间的联系。在未来十年的经验技术将连接晕组装的历史与星系的环星系介质,超大质量黑洞,形态,运动学,大小,颜色,金属丰度和瞬态速率。揭示这些联系将解决星系形成中的许多关键不确定性,并将使更高保真的模拟目录成为解释观测所必需的。实现这些结果将需要更广泛和更深入的星系及其环星系介质的光谱覆盖;调查团队还需要满足几个标准(交叉比较,公共访问和协方差矩阵),以便于合并不同调查的数据。根据这些建议采取行动将继续在未来十年内在经验建模和星系演化方面取得巨大进展。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Galaxy Haloes from the Dispersion and Scattering of Fast Radio Bursts and Pulsars
快速射电暴(FRB)可以被其周围环境、宿主星系、沿其视线的居间星系、星系际介质和银河系中的电离气体散射。这些不同介质的相对贡献取决于它们的几何构型和气体的内部性质。当这些相对贡献被很好地理解时,FRB散射是沿着视线的密度波动的有力探测器。FRB 121102和FRB 180916的精确散射测量使我们能够对银河系晕对这些FRB的散射量设定上限。散射时间$τ\propto(\tilde{F} \times {\rm DM}^2) A_τ$,其中${\rm DM}$是色散度量,$\tilde{F}$量化了光滑介质中电子密度随$\tilde{F}=0$的变化,无量纲常数$A_τ$量化了平均散射延迟与通常测量的$1/e$散射时间之间的差异。一个可能性分析所观察到的散射和晕DM的限制发现,$\tilde{F}$是至少一个数量级小于在银河系盘的晕。在1 GHz时,来自晕的最大脉冲展宽为$τ\lesssim12$ $μ$ s。我们比较我们的分析银河系晕与其他星系晕的散射贡献的限制交叉线的视线FRB 181112和FRB 191108。我们的研究结果是一致的晕这些FRB的散射时间的贡献可以忽略不计或非常小。
2022-05-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining Milky Way mass with Hypervelocity Stars
上下文虽然各种各样的技术已被用于确定银河系暗物质晕质量分布,允许的质量范围跨越轻和重的值。知道我们银河系的精确质量对于将银河系置于宇宙学$Λ$ CDM背景下是很重要的。目标。我们发现,从银河系中心喷出的超高速恒星(HVS)可以用来限制其暗物质晕的质量。方法.我们使用晕星径向速度分布的不对称性,由于逃逸HVS,这取决于晕势(逃逸速度),只要往返轨道时间短于恒星的寿命,区分不同的模型的银河系引力势。结果采用$330$ Myr的特征HVS旅行时间,它对应于主序列HVS的平均质量,我们发现,目前的数据有利于银河系的质量范围内的$(1.2$ - $1.9)\times 10^{12} \mathrm{M}_\odot$。
2016-11-04 astro-ph.GA
A Halo Substructure in Gaia Data Release 1
我们在第谷盖亚天体测量解决方案(TGAS)数据集中确定了一个晕子结构,与RAVE上的数据发布交叉匹配。经过质量切割后,具有大径向作用($J_R > 800$ kms $^{-1}$ kpc)的恒星被提取出来。这些恒星的一个子集在经度和速度上聚集在一起,可以通过进一步的切割来选择。这14颗恒星以$(X,Y,Z) \approx (9.0,-1.0,-0.6)$ kpc为中心,在晕中形成了一个相干运动的结构,其中值为$(v_R,v_ϕ,v_z) = (167.33,0.86,-94.85)$ kms $^{-1}$。它们都是贫金属巨星,[Fe/H] $=-0.83$为中等值。为了防止距离误差的影响,我们计算了14颗恒星中的8颗的分光光度距离。我们发现有6颗恒星还在同步运动。这6颗恒星的[Fe/H]分布$\sim -0.7$也更紧密,只有一个例外([Fe/H] = -2.12)。我们的结论是,存在的共动集群是稳定的,对距离估计的变化和猜测,这是一个很久以前吸积的球状星团溶解残留。
2017-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the assembly time of the stellar haloes of nearby Milky Way-mass galaxies through AGB populations
本研究利用AGB/RGB恒星比值约束近邻3个银河系质量星系的恒星晕形成历史,发现晕质量与年龄呈反相关,即质量越大的恒星晕组装越晚。
2023-08-22 astro-ph.GA
The constraining effect of gas and the dark matter halo on the vertical stellar distribution of the Milky Way
我们详细研究了银河系薄盘的恒星垂直分布,特别关注外盘。我们把银盘看作是一个引力耦合的三分量系统,它由恒星、原子氢气和分子氢气组成,并处于暗物质晕的引力场。在这样一个现实的系统中的恒星和气体的自洽的垂直分布的半径之间的4-22千秒差距。包含一个额外的引力分量约束的垂直恒星分布朝向中平面,使中平面密度更高,磁盘厚度减少,垂直密度分布是陡峭的比在单组件,等温,恒星单独的情况下。结果表明,恒星分布主要受星系内外气体和暗物质晕引力场的制约。我们发现,恒星盘的厚度(测量的垂直密度分布的高宽)随半径增加,耀斑急剧超过R=17千秒差距。由于晕圈的引力场,外星系的盘厚度减小了3-4倍,这可能有助于盘抵抗大半径的变形。如果不考虑暗物质晕的影响,圆盘会更加闪耀。因此,在确定外区银盘的垂直结构和动力学时,考虑暗物质晕的影响是至关重要的。
2018-08-06 astro-ph.GA
Gaia reveals a metal-rich in-situ component of the local stellar halo
我们使用第一个盖亚数据发布,结合RAVE和APOGEE光谱调查,调查晕星的起源在<~3千秒差距的太阳。我们确定晕星的运动学,作为移动的相对速度至少为220公里/秒相对于当地标准的休息。这些恒星通常比盘更贫金属,但令人惊讶的是,我们的晕样本中有一半是由[Fe/H]>-1的恒星组成的。这些富含金属的晕星的轨道方向优先与盘旋转对齐,与贫金属晕星的各向同性轨道分布形成鲜明对比。我们发现类似的属性在Latte宇宙放大模拟银河系般的星系从火项目。在Latte,富含金属的晕星主要在太阳圈内形成,而低金属量的晕星则优先在更远的距离(延伸到维里半径之外)形成。这表明,在太阳系附近的富含金属的晕星实际上是在银河系盘内原位形成的,而不是从卫星系统中吸积而来的。因此,这些目前在类晕轨道上的恒星可能经历了大量的径向迁移/加热。
2017-04-18 astro-ph.GA
Constraining the shape of dark matter haloes using only starlight. I. A new technique and its application to the galaxy Nube
提出一种仅用恒星质量面密度约束星系引力势的新技术,通过Eddington反演计算相空间分布函数,舍弃导致DF为负的势,应用于星系Nube时发现其更支持有核势而非尖点NFW势。
2025-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining galactic baryon cycle using the galaxy stellar-to-halo mass relations
星系晕的性质之间存在着良好的标度关系,如恒星形成速率-恒星质量关系(主序)和恒星质量-晕质量关系(SHMR)。原则上,这些标度关系可能意味着不同的恒星形成历史(SFH)的星系和不同的限制星系形成物理。在本文中,我们推导出的SFH的星系,假设他们总是遵循SHMR在不同的红移和使用的经验模型来约束的关键过程中的重子循环。研究发现,除了由于晕生长的冷吸积外,恒星反馈产生的气体外流必须再循环以维持星系的SFH。再生分数的强烈影响的重子分数吸积低质量晕和质量加载因子,它量化的星系流出率和恒星形成率之间的比率。我们的基准模型预测,在$\sim0.5-4Gyrs$中,流出物的$20-60\%$左右被再循环,而模拟预测稍高的再循环分数和较低的再循环时间。我们认为,对重子循环过程的强约束,可以从未来的观测环星系介质(CGM)的星系,如气体冷却速率。我们还发现,隐含的SFH从SHMR表明,星系停留在主序列的一部分,他们的生活。我们的模型再现了质量-金属丰度关系的演变。
2022-12-09 astro-ph.GA
Constraining dark matter halo profiles with symbolic regression
Astrophysics, University of Oxford(牛津大学天体物理学系)
本文用符号回归方法从观测数据约束暗物质晕密度轮廓,测试了在不同误差和样本量下模型选择的鲁棒性。
2025-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Constraining the Milky Way Mass Profile with Phase-Space Distribution of Satellite Galaxies
我们估计银河系(MW)晕属性使用卫星运动学数据,包括最新的测量盖亚DR 2。利用基于仿真的卫星运动学的6D相空间分布函数(DF),我们可以有效地、无偏地推断出卫星的晕圈特性,并在贝叶斯框架下严格地处理选择函数和测量误差。应用我们的DF从EAGLE模拟到28颗卫星,我们得到了一个MW晕质量的$M=1.23_{-0.18}^{+0.21}\times 10^{12} M_\odot$和浓度的$c=9.4_{ -2.1}^{ +2.8}$与先验的基础上的$M$ - $c$关系。推断的质量分布与以前的测量结果一致,但由于改进的方法和数据,精度和可靠性更高。结合卫星数据和恒星自转曲线说明了潜在的改进。使用我们的EAGLE DF和最佳拟合MW潜力,我们为那些测量不确定的卫星提供了更精确的运动学估计。与与观测到的卫星运动学非常匹配的EAGLE DF相比,基于仅暗物质模拟Millennium II(SAM-MII)的半分析模型的DF过度代表了具有小半径和速度的卫星。我们将这种差异归因于SAM-MII模拟中近心点距离较小的卫星干扰较少。通过改变这种卫星在这个模拟中的中断率,我们估计一个$\sim 5\%$分散在推断的MW晕质量之间的流体动力学为基础的模拟。
2020-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining AGN triggering mechanisms through the clustering analysis of active black holes
活动星系核(AGN)的触发机制至今仍有争议。一些最流行的包括星系相互作用(IT)和磁盘不稳定性(DI)。利用先进的半解析模型(SAM)的星系形成,再加上精确的晕占领分布模拟,我们调查留下的印记,每个单独的触发过程的集群强度的活动星系核在小尺度和大尺度。我们的主要结果如下:i)DI,无论它们在SAM中的确切实施,往往不足以触发星系活动星系核活动的中心与$M_h>10^{13.5} h^{-1}M_{\odot}$晕。相反,它的情况下,预测丰富的活动,中央星系,一般同意在每个晕质量的观测。ii)在中低光度的DI中,卫星活动星系核的相对数量总是显著高于IT模型,特别是在集团和集群中。低AGN卫星分数预测的IT方案可能表明,不同的喂养方式可以同时有助于卫星AGN的触发。iii)这两种情景在匹配大规模聚类测量时都相当退化,这表明唯一的平均偏差可能不是有效的观测约束。iv)我们的分析表明活动星系核团簇中既有温和的光度,又有更一致的红移依赖性,随着红移的增加,活动星系核中的暗物质晕质量逐渐减少。我们还讨论了不同的观测选择削减测量活动星系核集群,包括光学和X射线调查之间可能存在的差异的影响。
2015-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Milky Way's Hot Gas Halo with OVII and OVII Emission Lines
银河系拥有一个热的($\approx 2 \times 10^6$ K),弥漫,气体晕的基础上检测z = 0 OVII和OVIII吸收线类星体光谱和发射线在空白的天空光谱。在这里,我们通过拟合径向模型的OVII和OVIII发射线测量的XMM-牛顿EPIC-MOS光谱相比,以前的研究($\approx$ 650视线)更大的样本,提高了对热气晕结构的约束。我们假设一个修改的$β$模型的晕密度分布和一个恒定密度的本地气泡,我们计算的排放量与观测比较。我们发现一个可接受的拟合OVIII发射线观测$χ^{2}_{red}$(dof)= 1.08(644)的最佳拟合参数为$n_o r_c^{3β} = 1.35 \pm 0.24$ cm $^{-3}$ kpc $^{3β}$和$β= 0.50 \pm 0.03$的热气晕和可忽略的本地气泡的贡献。对于相似的最佳拟合参数,OVII观察结果得出不可接受的$χ^{2}_{red}$(dof)= 4.69(645),这可能是由于局部气泡中的温度或密度变化所致。OVIII拟合结果表明,$M$(< 50 kpc)= $3.8_{-0.3}^{+0.3} \times 10^{9} M_{\odot}$,$M$(< 250 kpc)= $4.3_{-0.8}^{+0.9} \times 10^{10} M_{\odot}$,占银河系中丢失重子的$\lesss…
2015-02-06 astro-ph.GA
Constraining the population of dark matter halo shapes using hierarchical inference with extragalactic stellar streams
Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所);Department of Physics, University of Surrey(萨里大学物理系)
该研究利用层次贝叶斯框架,通过新的JAX加速粒子喷射包对河外恒星流正向建模,仅依据投影流轨迹推断暗物质晕扁率总体分布,用模拟数据验证方法有效性,为无需运动学测量的晕形态总体推断提供实用途径。
2026-07-14 astro-ph.GA
Constraining the dark matter halo mass of isolated low-surface-brightness galaxies
最近在低表面亮度物体成像方面的进展揭示了本地宇宙中的许多超扩散星系。这些奇特的天体异常地延伸和暗淡:它们的有效半径与银河系相当,但它们的表面亮度低于矮星系。它们模棱两可的性质激发了两种潜在的形成场景:“失败”的银河系和矮星系场景。在本文中,我们首次利用X射线观测来测试孤立的低表面亮度星系样本的这些形成场景。由于热气体的X射线光度与暗物质晕质量相关,“失败”的银河系类型的星系,居住在大质量的暗物质晕,预计有显着更高的X射线光度比矮星系,居住在低质量的暗物质晕。我们执行X射线测光的一个子集的低表面亮度星系中确定的超Suprime-Cam斯巴鲁调查,利用XMM-牛顿XXL北调查。我们发现,没有一个星系显示出显着的X射线发射。通过共同添加单个星系的信号,堆叠的星系仍然未被检测到,我们设置了一个平均孤立的低表面亮度星系的X射线光度上限为${L_{\rm{0.3-1.2keV}}\leq6.2 \times 10^{37} (d/65 \rm{Mpc})^2 \ \rm{erg \ s^{-1}}}$。这个上限比在一个有大质量暗物质晕的星系中预期的要低40倍左右,这意味着大多数孤立的低表面亮度星系都存在于矮星大小的暗物质晕中。
2019-06-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Kinematically Detected Halo Streams
我们银河系的起源和演化的线索可以在我们周围恒星的运动学中找到。吸积卫星星系的残余在速度空间中产生过密度,它可以比空间过密度保持更长时间的相干性。本章回顾了一些研究,这些研究都是在附近的太阳附近和更遥远的恒星晕中寻找这些吸积遗迹的。许多观测调查已经推动了这一领域的发展,从早期的依巴谷任务,到当代的调查,如RAVE和SDSS。这个活跃的领域继续蓬勃发展,提供了许多新的发现,并将随着盖亚任务为我们银河系中的10亿颗恒星提供精确的自行而发生革命性的变化。
2016-03-07 astro-ph.GA
Constraining the shape of dark matter haloes using only starlight II. Tests of the technique with objects of known gravitational potential
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Universidad Nacional del Noroeste de la Prov. de Buenos Aires, UNNOBA, CONICET(布宜诺斯艾利斯省西北国立大学,UNNOBA,CONICET);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
该研究验证了EIM-tool这一测光工具,其可通过恒星光区分核心状与尖峰状暗物质晕,在球状星团、矮椭球星系及数值模拟测试中表现可靠。
2026-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA