盖亚时代的β凹陷：星系晕速度各向异性参数的模拟预测
星系天体物理
2018-02-21 v2 宇宙学与河外天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
速度各向异性参数β是星系晕轨道运动学状态的度量，有望约束银河系(MW)的合并历史。我们从三套模拟中确定了β作为半径函数的整体趋势，包括仅吸积模拟和宇宙学流体动力学模拟。我们发现两类模拟一致，预测银心距大于10 kpc处存在强径向各向异性(<β>~0.7)。之前对银河系星系晕β的观测声称在r~20 kpc处探测到各向同性或切向‘凹陷’。利用N体+SPH模拟，我们研究了β中‘凹陷’的时间持久性、种群起源和严重程度。我们发现原位星系晕中的凹陷寿命长，而吸积星系晕中的凹陷寿命短，并与卫星物质的近期吸积相关。我们还发现早在z~1的大合并可能导致当今在宽半径范围和角度范围内出现低(各向同性到切向)的β值。虽然所有这些机制都是银河系观测到的β凹陷的合理驱动因素，但在模拟中，每种机制都有与之相关的独特金属丰度特征，意味着未来的光谱巡天可以区分它们。由于准确了解β(r)对于测量银河系晕质量是必需的，我们注意到β中显著的瞬态凹陷在使用球对称Jeans方程建模时可能导致高估晕的质量。
引用
@article{arxiv.1704.06264,
title = {Beta Dips in the Gaia Era: Simulation Predictions of the Galactic Velocity Anisotropy Parameter for Stellar Halos},
author = {Sarah R. Loebman and Monica Valluri and Kohei Hattori and Victor P. Debattista and Eric F. Bell and Greg Stinson and Charlotte R. Christensen and Alyson Brooks and Thomas R. Quinn and Fabio Governato},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.06264},
year = {2018}
}
备注
14 pages, 7 figures, accepted to ApJ, companion paper to Hattori et al. (2017), appendix with Gaia specific predictions