IllustrisTNG 暗物质晕的图样转动

我们利用 IllustrisTNG 模拟系列中的 TNG50 与 TNG50 纯暗物质（DM）模拟，对含重子情形下暗物质晕的图样转动进行更新调研。我们发展了一种新方法，可检测绕任意轴、任意时长的相干图样转动，并将其应用于一份含 1,577 个无主要并合的纯 DM 晕与 1,396 个 DM+重子（DM+B）晕的星表。在纯 DM 晕中检测到图样转动的比例为 $94\%$，DM+B 晕中为 $82\%$。持续 $\gtrsim 1h^{-1}$ Gyr 的转动其图案速度呈对数正态分布，纯 DM 晕中位数为 $0.25~h$ km s$^{-1}$ kpc$^{-1}$，与既往结果一致，而 DM+B 晕中高出 $14\%$，为 $0.29~h$ km s$^{-1}$ kpc$^{-1}$。我们发现转动轴通常与晕的短轴或长轴对齐：纯 DM 晕中占 $57\%$，DM+B 晕中占 $62\%$。其余转动轴不与任何主轴强对齐，但通常位于含晕短轴与长轴的平面内。在两类模拟中，更长寿命的转动均表现出与晕短轴更强的对齐。我们的结果表明，相较纯 DM 晕，在重子存在下，图样转动略少发、更短寿、更快，且与短轴对齐更好。这一更新认识将对未来利用潮汐流的形态与运动学约束银河系暗晕中图样转动的努力具有重要意义。