Die Kerne von Dunkelmaterie-dominierten Galaxien: Theorie versus Beobachtungen

Wir verwenden die Rotationskurven einer Stichprobe von dunkelmateriedominierten Zwerg- und schwach leuchtenden (LSB) Spät-Galaxien, um ihre radialen Massendistributionen zu untersuchen. Wir stellen fest, dass die Form der Rotationskurven bemerkenswert ähnlich für alle (sowohl Zwerg- als auch LSB-) Galaxien in der Stichprobe ist, was auf eine selbstähnliche Dichteverteilung ihrer Dunkelmaterie (DM) Halos hinweist. Diese Form kann gut durch ein Dichteprofil mit einem flachen zentralen Gipfel (rho (r) 1/rᵍamma, gamma 0. 2-0. 4) reproduziert werden, was einer steil ansteigenden Geschwindigkeitskurve entspricht (v (r) rᵍ, g 0. 9-0. 8). Weiterhin zeigen wir, dass die beobachtete Form der Rotationskurven gut mit den Dichteprofilen von DM-Halos übereinstimmt, die in sehr hochauflösenden Simulationen der CDM-, LCDM- und CHDM-Modelle der Strukturformation gebildet wurden. Dies ist überraschend angesichts mehrerer vorheriger Studien, die nahelegten, dass die Struktur simulierten DM-Halos inkonsistent mit der Dynamik von Zwerggalaxien sei. Wir diskutieren mögliche Erklärungen für diese Diskrepanz. Wir zeigen, dass obwohl die Massendistribution in den hierarchisch gebildeten Halos im Durchschnitt mit der Form der Rotationskurven von dunkelmateriedominierten Galaxien übereinstimmt, die Streuung der einzelnen Profile um den Durchschnitt erheblich ist und nicht in Vergleichen mit den Daten vernachlässigt werden sollte. Schließlich zeigen wir, dass die DM-Halos in unseren hierarchischen Simulationen und die realen Galaxien in unserer Stichprobe einen ähnlichen Rückgang ihrer charakteristischen Dichten mit zunehmenden charakteristischen radialen Skalen aufweisen, und eine Erhöhung ihrer maximalen Rotationsgeschwindigkeiten mit steigenden Radien, an denen ihre maximale Geschwindigkeit auftritt. (Abgekürzt)