星系恒星盘中的质量-速度各向异性关系

恒星随机运动椭球是星系动力学的基本要素。然而，除银河系外，长期以来难以约束其他盘中这一分量。本文利用 CALIFA 巡天的积分视场光谱数据，通过恒星速度弥散图对星系盘速度椭球的方位角-径向轴比进行建模。所测得的方位角各向异性显示出对椭球所假设的垂直-径向弥散比并无强烈依赖。各向异性分布揭示了盘星系从切向到径向恒星轨道在轨道结构上的巨大多样性。总体上，内盘区域轨道各向同性，并随半径增大变得更径向，尽管这一图像往往依赖于星系形态与光度。由第二次 Gaia 数据发布测得的银河系轨道各向异性剖面与 CALIFA 星系的一致。本文给出了一个新相关性，将盘的绝对星等或恒星质量与方位角各向异性联系起来。光度越高的盘具有更径向的轨道，光度越低的盘具有各向同性且略带切向的轨道。该相关性符合星系演化图景，即随着质量增长并随时间重新分布，轨道变得更径向。借助圆速度曲线，本文还表明本轮理论无法再现恒星随机运动方位角各向异性的多样性，因其在平坦曲线存在时仅预测近径向轨道。这一冲突的起源尚待确认。它也质疑了诸多研究在本轮近似框架下导出的速度椭球垂直-径向轴比的有效性。