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团块盘形成对晕状天体的运动学印记

宇宙学与河外天体物理 2015-06-12 v2 星系天体物理

摘要

背景:在遥远宇宙中,红移 z>1 处的团块盘星系被观测到在其盘中拥有数个巨大团块。它们被认为对应于盘星系的早期形成阶段。另一方面,晕状天体(如古老球状星团和晕星)可能由星系中最古老的恒星组成(年龄>10 Gyr),因此团块盘的形成可假定发生在预先存在的晕系统中。目标:巨大团块在原始盘中沿同一方向轨道运行,且质量巨大,因此预计它们会与晕状天体发生引力相互作用,并影响晕的运动学状态。据此,我仔细研究了团块在晕系统上留下团块盘形成运动学印记的可能性。方法:我使用玩具模型进行了受限 N 体计算,以研究团块轨道运动对晕的运动学影响,并检验结果对团块质量(质量损失)、数量和轨道半径的依赖性。结果:我将表明,晕状天体可以在团块的动力学摩擦时标(~0.5 Gyr)内捕捉到团块运动并获得盘状旋转。团块的影响局限于盘周围的区域,晕系统显示出净旋转速度和轨道偏心率的垂直梯度。运动学影响的显著程度强烈依赖于团块质量,假设的团块质量下限为 5x10^8 solar masses。结果还取决于团块是否经历快速质量损失,这是近期研究中争论的一个开放问题。如此巨大团块的存在并非不现实,因此我推测当前星系晕中可能保留了过去团块盘形成的印记。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.0073,
  title  = {Kinematic imprint of clumpy disk formation on halo objects},
  author = {Shigeki Inoue},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.0073},
  year   = {2015}
}

备注

8 pages, 10 figures, accepted for publication in A&A, minor corrections made