约束暗物质星系 halo 配置与星系形成模型的螺旋臂形态学研究. I. 方法概述
天体物理学
2009-11-11 v1
摘要
我们研究了将螺旋臂螺距角作为质量分布探针的可能性。通过使用远大于以前研究（17 颗星系）的样本（51 颗星系），我们确认了螺旋臂螺距角（P）与盘状星系旋转曲线中剪切率（S）之间的良好相关性。我们利用这一相关性来论证，仅凭影像数据即可为探测星系质量分布提供强大的手段，能够追溯到较大的观测时间。与以前的工作不同，我们发现，在可见光（0.4 微米）和近红外（2.1 微米）所测量的观测螺旋臂螺距角相似，平均差异为 2.3±2.7 度。这一发现用于加强基于 B 波段图像的 P 与 S 相关性。随后，我们采用两个典型星系演示，如何将推导出的剪切率联合盘-中心星系分解模型和基于 Tully-Fisher 关系的速度归一化，用来约束星系的碱元素比例和暗物质 halo 配置。我们指出，ESO 582-G12 这颗螺旋星系（在约 10 kpc 处剪切率较高，略呈下降趋势的旋转曲线），偏好等温收缩的 halo 配置，具有较大的初始 NFW 集中度（c_vir > 16）和较高的星系碱元素比例（约 15-40%）。相比之下，IC 2522 的剪切率较低（在约 10 kpc 处呈上升趋势的旋转曲线），偏好非等温收缩模型，NFW 集中度较低（c_vir ~ 2-8），且星系碱元素比例较低（<10%）。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0603622,
title = {Constraining dark matter halo profiles and galaxy formation models using spiral arm morphology. I. Method outline},
author = {Marc S. Seigar and James S. Bullock and Aaron J. Barth and Luis C. Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0603622},
year = {2009}
}
备注
13 pages accepted for publication in the Astrophysical Journal. For full paper with full resolution figures go to http://webfiles.uci.edu/mseigar/papers/Seigar_mod.pdf