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大小-质量关系中出现断点:关于石星系沉默与反馈的证据

星系天体物理 2024-08-27 v1

摘要

对近距离星系中恒星与气体的图测是理解其生长及其环境影响的基本问题。本研究通过比较星系的"边缘"——即恒星"edges" (DstellarD_{\rm stellar})——与以中性原子氢直径 DHID_{HI}(以 1Msun/pc21 M_{sun}/pc^2 为基准)所描述的气体分布进行比较,来解决这一问题。我们采样覆盖 105Msun<MHI<1011Msun10^5 M_{sun} < M_{HI} < 10^{11} M_{sun} 的广阔HI质量范围,发现若干来自野外和Fornax星系簇的矮星系,其 MHI<109MsunM_{HI} < 10^9 M_{sun},且表现为 Dstellar>>DHID_{\rm stellar} >> D_{HI}。对于星系簇中的矮星系,近 DstellarD_{\rm stellar} 处的平均HI面密度约为 \sim0.3 Msun/pc2M_{sun}/pc^2,反映出沉默作用及来自辐射压和潮汐相互作用的外部向内气体移除。相比之下,野外矮星系的 Dstellar/DHID_{\rm stellar}/D_{HI} 介于0.5-1之间,符合恒星反馈的预期。只有更质量大的野外盘状星系才能采用 DstellarDHID_{\rm stellar} \lesssim D_{HI} 的常规假设。我们发现 DstellarMstellarD_{\rm stellar}-M_{\rm stellar} 关系在 mbreak4×108Msunm_{break} \sim 4\times10^8 M_{sun} 处出现断点,可能区分了那些在恒星反馈和环境过程更显著调节附近星系尺寸的低质量阶段。我们的结果凸显了结合深层光学与HI图像以理解星系演化的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.13311,
  title  = {A Break In the Size-Stellar Mass Relation: Evidence for Quenching and Feedback in Dwarf Galaxies},
  author = {Nushkia Chamba and Pamela M. Marcum and Amélie Saintonge and Alejandro S. Borlaff and Matthew J. Hayes and Valentin J. M. Le Gouellec and S. Drew Chojnowski and Michael N. Fanelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13311},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 10 figures, 2 tables. Key results in Figs. 4, 6, 7 and 8. Accepted for publication in The Astrophysical Journal