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论 NGC 1052-DF2 中球状星团系统的演化:动力学摩擦、团-团相互作用与星系潮汐

星系天体物理 2020-11-18 v2

摘要

超弥散星系 NGC 1052-DF2 拥有过量的明亮球状星团(GCs),且其运动学与几乎不含暗物质的情形一致。由于 GCs 间的速度弥散度与单个 GCs 的预期内禀弥散度相当,该星系可能极利于 GC-GC 并合。若属实,这或可解释其 GCs 令人困惑的光度函数。在此,我们通过重新模拟我们早先对 GC 系统的三个模拟(Dutta Chowdhury 等人 2019),其中 GCs 曾建模为单粒子,现改用真实 GCs,来检验这一可能性。有些令人意外的是,我们推断出低至 0.03 Gyr1\sim 0.03\ \rm Gyr^{-1} 的并合率。主因在于 GCs 过于致密,以至于由它们之间脉冲式相遇引起的潮汐激波俘获无法高效进行(我们推断潮汐俘获率仅约 0.002 Gyr1\sim 0.002\ \rm Gyr^{-1})。因此,任何发生的并合都由其他机制驱动,我们发现是由动力学摩擦与其他 GCs 的压缩潮汐所诱导的俘获。此处推断的低并合率使得 GCs 异常大的光度不大可能由过去的 GC-GC 并合来解释。我们的模拟还表明,若 NGC 1052-DF2 确实基本无暗物质,其潮汐场过弱,无法引起 GCs 的显著质量损失。因此,在此情形下,我们预测 GCs 不大可能显现潮汐特征,这一点可由未来深场观测检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.05490,
  title  = {On the Evolution of the Globular Cluster System in NGC 1052-DF2: Dynamical Friction, Globular-Globular Interactions and Galactic Tides},
  author = {Dhruba Dutta Chowdhury and Frank C. van den Bosch and Pieter van Dokkum},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05490},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 10 figures, minor revisions, accepted for publication in ApJ