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新型形态-动力学分类:星系中恒星比特角动量的二维空间分布

星系天体物理 2026-03-04 v1

摘要

星系中恒星比特角动量(sAM)的二维空间分布从未被分析过。我们研究其形态-动力学特征及其与总体sAM(jstar)和恒星质量(Mstar)的关系,针对来自GHASP调查的30个旋臂和不规则星系进行分析。我们通过结合3.4微米WISE光度与Halpha速度场和HI旋转曲线构建了高分辨率的恒星sAM面积密度(sAMSD)图。通过非参数形态指标(集中度、不对称性、光滑性)以及衡量sAMSD空间类似于轴对称Freeman盘和sAMSD空间中双旋臂亚结构强度的两个额外系数来量化其结构。将每个星系分配到以下五个新型形态-动力学类别中的一个,基于其dominant sAMSD特征:jstar-ring、jstar-spiral、jstar-bar、jstar-clump和jstar-irregular。这定义了一个结合直接形态和动力学的分类方案。对于14个星系,经典的形态类型与sAMSD-based类别不同。如预期,jstar与Mstar高度相关。我们也发现jstar与星际形成率之间存在关联,以及jstar与总HI质量之间的关联。不同jstar类型的平均jstar和Mstar在Fall关系中占据distinct的区域,内部有显著的散射。jstar二维sAMSD分布与全局jstar之间的联系,以及每个类型的在jstar-Mstar平面上的位置,暗示了晚型星系的可能形态-动力学演化序列。在sAMSD空间中重塑星系的机制与盘稳定性有关:在低质量系统中,角动量重新分配可能源于反馈、动力学摩擦、冲击和共振, whereas在质量较大的旋臂中则可能由quasi-stationary旋转密度波驱动。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.02942,
  title  = {New morpho-kinematic classification: The two-dimensional spatial distribution of stellar specific angular momentum in late-type galaxies},
  author = {Juan Manuel Pacheco-Arias and Philippe Amram and Benoît Epinat and Wilfried Mercier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.02942},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 10 figures, accepted for publication in a&a, modified abstract to fit Arxiv requirements