利用卫星星系自行证据揭示质量巨大的仙女座星系

我们利用四个卫星星系（M33、NGC 185、NGC 147、IC 10）的轨道角动量给出了仙女座星系（M31）的新质量估计，这些角动量由已有的自行、距离和视线速度导出。我们推断了 M31 的两个质量：使用基于 HST 的 M31 自行得到的卫星星系相空间信息，得到 $M_{\rm vir}= 2.85^{+1.47}_{-0.77}\times10^{12}\, M_{\odot}$；使用基于 HST+Gaia 的 M31 自行加权平均得到的相空间信息，得到 $M_{\rm vir}=3.02^{+1.30}_{-0.69}\times10^{12}\, M_{\odot}$。我们新的 M31 质量估计精度（23–50%）较此前仅使用一个卫星星系的类似方法提高了一倍，并使我们的结果跻身近期文献中精度最高的 M31 估计之列。此外，我们的结果与最近修订的本地群（LG）总质量估计、恒星质量–晕质量关系以及 M31 及其全部卫星星系数群的观测运动学数据一致。M31 质量 $> 2.5 \times 10^{12}\, M_{\odot}$ 可能对我们理解 LG 动力学、M31 的并合与吸积历史，以及宇宙学背景下 LG 星系的理解产生重大影响。