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爆炸的卫星——极暗矮星系武仙座的潮汐碎片

星系天体物理 2017-01-18 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

极暗卫星星系武仙座具有高度拉长且不规则的形态,并在距其中心 1.3 度(3 kpc)处探测到潮汐特征。这表明武仙座可能正在银河系引力影响下瓦解,因此可能是一个正在形成的潮汐流,而非一个受束缚的、暗物质主导的卫星星系。利用贝叶斯推断结合 N 体模拟,我们证明在此情景下,武仙座必须在银河系内处于一条非常偏心的轨道上(偏心率 ε~0.95)。在这样的轨道上,武仙座因 0.5 Gyr 前在近心点经历的最后一次潮汐冲击而“爆炸”。它目前正以 V=157 km/s 的速度减速朝向其轨道远心点运动——其中 99% 的速度沿径向向外。由于银河系势的非球对称性导致的差分轨道进动,其碎片几乎垂直于其轨道呈扇形散开。这解释了为何武仙座具有拉长形状却未沿其主体显示距离梯度:它实际上是一个宽度显著大于长度的流。换言之,它正垂直于其视长轴方向运动。在此情景下,由最近一次近心点通过形成的主导碎片成分在径向速度轮廓中产生了一个尖峰。这与在真实武仙座中观测到的运动学子结构相似。模拟处于如此高偏心率轨道上的卫星强烈依赖于银河系势的形式。因此,我们提出对武仙座及其他爆炸卫星候选体进行详细的运动学研究,可以对银河系势施加强有力的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.05085,
  title  = {Exploding Satellites -- The Tidal Debris of the Ultra-Faint Dwarf Galaxy Hercules},
  author = {Andreas H. W. Küpper and Kathryn V. Johnston and Steffen Mieske and Michelle L. M. Collins and Erik J. Tollerud},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05085},
  year   = {2017}
}

备注

17 pages, 12 figures, submitted to AAS, comments welcome