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早型星系: 椭圆星系与S0星系,或快旋转与慢旋转

星系天体物理 2025-10-17 v1

摘要

早型星系(ETGs)在关键结构属性如星系特定角动量、运动学形貌和核表面亮度轮廓之间显示出二元分布。慢旋转ETGs主要分布在星系团最密集的区域,当星系质量超过约2×1011M2\times 10^{11}\,M_\odot的临界值时便较为常见,或更准确地当lg(Re/kpc)12.4lg(M/M)\lg(R_\mathrm{e}/\mathrm{kpc}) \gtrsim 12.4 - \lg(M_*/M_\odot)时。这些星系具有较低的特定角动量、球形外形以及年龄、金属丰富且α\alpha-增强的星系光度分布。在 contrastively,快旋转ETGs形成一系列连续的属性,与旋臂星系相似。在这些星系中,年龄、金属度和α\alpha-增强程度与有效星系速度分散σeM/Re\sigma_\mathrm{e} \propto \sqrt{M_*/R_\mathrm{e}}(即在ReM\mathrm{R}_\mathrm{e}\propto M_*时属性相似)相关,或与其bulge质量比例的代理参数相关。该序列从形成星系盘的星系延伸至被 quenching的、被动的、以球状星系为主的快旋转ETGs。值得注意的是,在固定σe\sigma_\mathrm{e}时,年轻星系显示出较低的金属度。ETGs的结构差异和环境分布暗示了两种不同的形成路径:慢旋转星系经历强烈的早期星形成随后通过其暗物质 halo和超大质量黑洞进行快速 quenching,随后在层级星系合集过程中通过干型合并进行演化;快旋转星系则更早地通过气体吸积和小型合并逐步发展,超过特征值\\lg(\\mathrm{\\sigma_e^{crit}/\text{ km s}^{-1})\\gtrsim2.3(在本地宇宙)或由于环境效应而被 quenching。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.02746,
  title  = {Early-Type Galaxies: Elliptical and S0 Galaxies, or Fast and Slow Rotators},
  author = {Michele Cappellari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.02746},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 20 figures, LaTeX. Pre-print of a chapter for the Elsevier Encyclopedia of Astrophysics (edited by I. Mandel, section editor S. McGee)