El perfil de densidad de materia oscura del cúmulo lente MS 2137−23: Una prueba del paradigma de la materia oscura fría

Presentamos nuevas observaciones espectroscópicas de los arcos gravitacionales y la galaxia más brillante del cúmulo (BCG) en el cúmulo MS2137-23 (z=0.313) obtenidas con el espectrógrafo e imagenador Echelle en el telescopio Keck II. Encontramos que los arcos tangenciales y radiales provienen de fuentes en desplazamientos al rojo casi idénticos (z=1.501, 1.502). Combinamos el perfil medido de dispersión de velocidad estelar del BCG con un análisis de lente para restringir la distribución de materia oscura y estelar en los 100 kpc centrales del cúmulo. Nuestros datos indican una pendiente interna notablemente plana para el perfil de materia oscura, rhod propto r^-beta, con beta<0.9 a 99% CL. Las pendientes internas pronunciadas obtenidas en simulaciones cosmológicas de materia oscura fría —como los perfiles universales de Navarro Frenk & White (beta=1) o Moore (1.5)— están descartadas mejor que al 99% CL. Dado que el colapso baryónico probablemente ha pronunciado el perfil de materia oscura desde su forma original, nuestros datos proporcionan una prueba poderosa del paradigma de la materia oscura fría a la escala de masa del cúmulo.