Determinación de la estructura de los halos de materia oscura

Abstract

La descomposición de la curva de rotación de las galaxias en la contribución del disco y del halo de materia oscura sigue siendo incierta y depende de la relación masa-luminosidad (M/L) adoptada para el disco. Dada la dispersión de velocidad vertical de las estrellas y la escala de altura del disco, se puede estimar la densidad superficial de masa del disco con la ecuación de Jeans y, por lo tanto, el valor de M/L. Sin embargo, al utilizar este método, tanto la dispersión como la escala de altura deben referirse a la misma población estelar. En este trabajo usamos nebulosas planetarias como trazadores dinámicos para obtener la distribución de velocidades vertical de las componentes fría y caliente, lo que nos permite una mejor estimación del perfil de masa estelar. Usando este perfil, junto los perfiles de densidad del gas atómico y molecular, hacemos una descomposición de la curva de rotación para obtener el perfil de densidad del halo de materia oscura.

The decomposition of galaxy rotation curves into contributions from the disc and the dark matter halo remains uncertain and depends on the mass-to-light ratio (M/L) adopted for the disc. Given the vertical velocity dispersion of the stars and the scale height of the disc, the disc’s surface mass density—and thus the M/L—can be estimated using the Jeans equation. However, when applying this method, both the dispersion and the scale height must correspond to the same stellar population. In this work, we use planetary nebulae as dynamical tracers to obtain the vertical velocity distribution of the cold and hot components, which allows for a more accurate estimation of the stellar mass profile. Using this profile, together with the density profiles of atomic and molecular gas, we perform a decomposition of the rotation curve to derive the density profile of the dark matter halo.