Modell zur Entstehung eines Rings aus Dunkler Materie in der Milchstra{\ss}enebene

TL;DR

This paper models the formation of a dark matter ring in the Milky Way's plane at 14 kiloparsecs, explaining its origin through dwarf galaxy accretion using a semi-analytical approach.

Contribution

It introduces a semi-analytical model demonstrating how dwarf galaxy infall can form a dark matter ring in the Milky Way, with specific orbital constraints and mass limits.

Findings

Ring formation explained by single or multiple dwarf galaxy infalls

Orbital eccentricity must be ≤ 0.2 for formation

Mass limits for dwarf galaxies involved in ring formation

Abstract

Both the distribution of hydrogen and the rotation curve of the Milky Way indicate the existence of a ring of Cold Dark Matter in the galactic plane with a radius of 14 kiloparsecs around the galactic centre. Using a semianalytical model, the formation of such a structure by the accretion of dwarf galaxies is simulated. The formation of the ring can be explained by the infall of a single dwarf galaxy, as well as by the infall of several dwarf galaxies under the condition that the eccentricity of the orbits is not larger than 0.2 and the inclination of the orbits is small. Also exclusion limits for the mass of dwarf galaxies, which contributed to the formation of the ring, are determined. ----- Die Verteilung von Wasserstoffgas sowie die Rotationskurve der Milchstra{\ss}e deuten auf die Existenz eines Rings aus kalter Dunkler Materie innerhalb der Milchstra{\ss}enebene in einem Abstand von rund 14 Kiloparsec um das galaktische Zentrum. Es wird mit Hilfe eines semianalytischen Modells die Entstehung eines solchen Rings durch den Einfall von Zwerggalaxien in die Milchstra{\ss}e simuliert. Die Entstehung des Rings kann sowohl durch einen Einzeleinfall als auch durch den Einfall mehrerer Zwerggalaxien erkl\"art werden, solange die numerische Exzentrizit\"at der Orbits nicht 0.2 \"ubersteigt und die Inklination der Orbits klein ist. Auch ein die Mindestmasse einer an der Ringentstehung beteiligten Zwerggalaxie beschreibender Zusammenhang ist ermittelt worden.