星系盘是次极大的

我们利用盘质量巡天（DiskMass Survey）的数据，测量了 30 个近正向的中到晚型旋涡星系中星系盘对整体引力势的贡献。盘星的中心垂直速度弥散 $\sigma(z,R=0)$ 与最大旋转速度（$V_{\rm max}$）的关系为 $\sigma(z,R=0) \sim 0.26 V_{\rm max}$，这与先前对侧向盘星系的测量结果以及平均恒星速度椭球轴比 $\sigma(z) / \sigma(R) = 0.6$ 一致。对于合理的盘扁率值，这一关系意味着这些星系盘是次极大的。我们发现样本中的盘在 2.2 个盘标长（$h_R$）内仅贡献了动力学质量的 15% 到 30%，且该比例随光度、旋转速度和更红颜色的增加而系统性地增大。这些趋势表明，即使对于最极端、快速旋转（$V_{\rm max} > 300$ km/s）、静止系正向颜色最红（$B-K \sim 4$ mag）且光度最高（$M(K)<-26.5$ mag）的盘，盘与总物质的质量比在 2.2 $h_R$ 处仍保持在 50% 或以下。因此，旋涡星系盘普遍应是次极大的。我们的结果意味着恒星的质光比，进而重子在恒星中的占比，应至少降低为原来的三分之一。