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预测银河系型星系中星系球形团的星系群

星系天体物理 2024-10-08 v2

摘要

来自星系球形团的薄恒星流是探测低质量暗物质亚星系质量函数最灵敏的探针之一。对整个星系流群体的联合分析将对暗物质亚星系质量函数提供最稳健的约束,从而决定暗物质的本质。本文我们使用星系球形团形成的层次模型来预测在类似银河系的星系中已消亡星系球形团的总数、质量及径向分布。此外,我们考虑星系球形团的形成与吸积时间、质量及金属丰度,生成这些祖先轨道历史所对应的模拟恒星流。我们发现,在质量超过 10410^4 M_{\odot} 的约 \sim10,000 个星系球形团中,\sim9000 个在当前时刻已在中心星团中完全混合消亡,而其余约 \sim1000 个存活为连贯的恒星流。这表明当前银河系约 \sim80 个星系球形团流的统计 severely incomplete。超出银河系中心 15 kpc 的范围,我们遗漏了数百条流,其中绝大多数来自吸积的星系球形团。深度 Rubin 光度 (g27.5)(g\lesssim27.5) 能够探测这些流,包括距离 >75> 75 kpc 的最远流。我们还发现 M31 在银心径向 30-100 kpc 处将拥有大量恒星流。我们得出结论,未来的观测将发现大量来自星系球形团的恒星流,这些恒星流可用于暗物质亚星系搜索。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.15851,
  title  = {Forecasting the Population of Globular Cluster Streams in Milky Way-type Galaxies},
  author = {Sarah Pearson and Ana Bonaca and Yingtian Chen and Oleg Y. Gnedin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15851},
  year   = {2024}
}

备注

23 pages, 14 figures, Accepted to ApJ