两个人群的尾巴：人马座星流的化学-动力学特征及其对原始质量的启示

我们使用 SDSS/SEGUE 中位于人马座前导星流和拖尾星流中的恒星光谱样本，证明了存在两个具有不同化学和运动学特征的子人群。拖尾星流的金属丰度分布函数（MDF）可分解为两个高斯分布，分别描述一个富金属子人群（均值和弥散为 (-0.74, 0.18) dex）和一个贫金属子人群（(-1.33, 0.27) dex）。富金属子人群的速度弥散约为 8 km/s，而贫金属子人群的温度几乎是前者的两倍，约为 13 km/s。对于前导星流，其 MDF 同样可以很好地用两个高斯分布的叠加来描述，尽管与拖尾星流相比略有偏移。其富金属子人群的均值和弥散为 (-1.00, 0.34) dex，贫金属子人群为 (-1.39, 0.22) dex。受投影效应影响，速度弥散被放大，贫金属子人群为 15 - 30 km/s，富金属子人群为 6 - 20 km/s，具体取决于经度。我们推断，与许多矮椭球星系类似，人马座 progenitor 拥有一个更延展的贫金属恒星成分和一个不那么延展的富金属成分。我们通过模拟人马座的瓦解过程来研究这一结果对 progenitor 质量的启示，其中人马座被表示为暗晕（质量介于 $10^{10}$ 和 $10^{11} M_\odot$ 之间）中的 King 光度分布，处于一个三成分银河系中，其晕在吸积的第一阶段为实时截断平坦势，在第二阶段为三轴 Law \& Majewski 模型。我们表明，人马座的暗晕必须达到 $\gtrsim 6 \times 10^{10} M_\odot$，才能重现星流尾部中富金属和贫金属子人群速度弥散随经度变化的趋势。