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SDSS-IV MaNGA调查中星系自转与潮汐场的对齐

星系天体物理 2025-12-05 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

潮汐扭矩理论(TTT)预测星系自转与周围潮汐场相关,这反映了在结构形成期间获得角动量的方式。我们使用最终数据版本的Sloan Digital Sky Survey IV Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory integral field spectroscopy survey,这一调查允许从恒星和离子气体运动学中直接测量自转,这一样本包含6325个盘状星系。我们利用从星系分布中重建的三维潮汐场,为分析提供一个物理上定义的参考系。我们发现,质量较大的星系倾向于将自转与潮汐场的中间轴平行对齐,这与TTT的预测一致;同时也表现出与主要轴垂直对齐的趋势。相比之下,质量较小的星系 exhibit相反的趋势,在质量为M10101010.5MM_* \sim 10^{10}-10^{10.5}M_\odot处存在转变。对于所有恒星质量,均未检测到与次轴相关的显著对齐。我们进一步检查了形态和环境的依赖性,发现S0和早期螺旋星系 exhibit更强的对齐信号,而晚期螺旋星系则表现较弱。在潮汐各向异性和密度过度的情况下,对齐趋势变得尤为显著。互信息分析识别出这些环境因素是观察趋势的主要驱动因素。我们的结果为星系自转与宇宙潮汐场之间的联系提供了新的实证证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.23741,
  title  = {Galaxy Spin Alignment with Tidal Fields in the SDSS-IV MaNGA Survey},
  author = {Jun-Sung Moon and Teppei Okumura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23741},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 7 figures, accepted for publication in ApJL