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来自 IllustrisTNG 的早型星系密度轮廓:III. 对外围运动学结构的影响

星系天体物理 2022-05-31 v2

摘要

早型星系(ETGs)具有接近等温的总密度轮廓,在恒星轨道各向异性下可导致非高斯的视线速度弥散(LOSVD)。然而,MASSIVE 巡天对本地 ETGs 的近期观测揭示了在 1.5Reff1.5 R_{\mathrm{eff}}(有效半径)处的外围运动学结构,其与固定的等温密度轮廓不一致;作者提出密度轮廓的变化作为解释。我们旨在通过 IllustrisTNG 中的模拟 ETGs 验证这一猜想,并理解恒星聚集对这些运动学特征的影响。我们创建模拟积分视场单元观测,提取 TNG100-1 中 207 个恒星质量 M1011MM_{\ast}\geqslant 10^{11} \mathrm{M_{\odot}} 的 ETGs 的投影恒星运动学特征。模拟观测再现了 MASSIVE ETGs 中关键的外围(1.5Reff1.5R_{\mathrm{eff}})运动学结构,包括速度弥散轮廓外斜率 γouter\gamma_{\mathrm{outer}} 与峰度 h4h_{4} 梯度之间令人困惑的正相关。我们发现 h4h_{4}ReffR_{\mathrm{eff}} 之外与恒星轨道各向异性无关;相反,我们发现 γouter\gamma_{\mathrm{outer}} 和外围 h4h_{4}h4h_{4} 梯度的良好代理)的变化均由不同 ETGs 外围密度轮廓的变化所驱动。这些发现证实了所提出的猜想,并排除了速度各向异性作为 ETGs 中非高斯外围运动学结构起源的可能。我们还发现外围峰度与各向异性对应于不同的恒星聚集成分,前者与次要并合或飞掠相互作用有关,而后者主要由主要并合驱动,表明二者具有不同的恒星聚集起源从而去相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.08714,
  title  = {Early-type galaxy density profiles from IllustrisTNG: III. Effects on outer kinematic structure},
  author = {Yunchong Wang and Shude Mao and Mark Vogelsberger and Volker Springel and Lars Hernquist and Risa Wechsler and . and Tsinghua and Stanford and MIT and MPA and Harvard and SLAC},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08714},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS. 19 pages, 11 figures. Moderate revision since v1