宇宙时钟：HI 选星系的紧密半径—速度关系
星系天体物理
2018-03-23 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
HI 选星系在其最大探测半径 Rmax 与旋转速度之间服从线性关系。该结果涵盖了光学、紫外与 HI 发射中的测量，星系尺寸与速度跨度达 30 倍，从小型矮不规则星系到最大旋涡星系。因此，星系表现得如同时钟，在其盘最外缘每 Gyr 旋转一次。对大型光学选样本观测与之相符，意味着该关系在低红移宇宙盘星系中具有普遍性。简单的星系形成与演化模型预期存在线性 RV 关系。Rmax 内总质量相较于当前宇宙平均密度已塌缩 37 倍。采用标准假设，我们发现平均暗晕自旋参数 lambda 在 0.020 至 0.035 范围。lambda 的弥散为 0.16 dex，小于模拟预期。这可能源于我们盘星系选择的偏差而非所有暗晕。Rmax 处恒星与原子气体的估计质量密度相近（约 0.5 Msun/pc^2），表明外盘高度演化。气体消耗与恒星种群构建时标为数百 Gyr，故恒星形成并未驱动外盘当前演化。Rmax 与盘标度长度之比的估计值与单体塌缩模型的长期预测一致。因此，盘范围究竟来自持续吸积、快速初始塌缩、长期演化还是二者组合仍不清楚。
引用
@article{arxiv.1803.04716,
title = {Cosmic clocks: A Tight Radius - Velocity Relationship for HI-Selected Galaxies},
author = {Gerhardt R. Meurer and Danail Obreschkow and O. Ivy Wong and Zheng Zheng and Fiona M. Audcent-Ross and D. J. Hanish},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.04716},
year = {2018}
}
备注
14 pages, 7 figures, 3 in colour. Published in MNRAS. This v2 corrects wrong journal in the references section (all instances of "Astrophysics and Space Sciences" should have been ApJ). The Posti+2017 has also been updated. An erratum has been submitted to MNRAS