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通过统计校正恢复塔利-费舍尔关系

星系天体物理 2024-02-26 v3 天体物理仪器与方法

摘要

我采用Lucy校正算法来恢复本地盘星系在绝对星等(MiM_i)和HI速度宽度(W20W_{20})平面上的倾角校正分布。通过将倾角视为一个具有已知概率分布的随机变量,这种新颖的方法消除了Tully-Fisher关系研究中的一个主要不确定性来源:由轴比估计倾角。利用来自阿雷西博遗产快速ALFA(ALFALFA)巡天项目中28,264个z<0.06z < 0.06的HI选择盘星系整个样本的统计强度,我展示了恢复后的分布遵循一条尖锐的关联,该关联在16>Mi>22-16 > M_i > -22范围内近似为幂律:Mi=M02.5β [log(W20/250km/s)]M_i = M_0 - 2.5\beta \ [\log(W_{\rm 20}/250 {\rm km/s})],其中M0=19.77±0.04M_0 = -19.77\pm0.04β=4.39±0.06\beta = 4.39\pm0.06。在更亮的一端(Mi<22M_i < -22),该关联的斜率减小到β3.3\beta \approx 3.3,证实了先前的结果。由于该方法考虑了测量误差,因此可以直接测量该关联的内禀弥散:在17>Mi>23-17 > M_i > -23之间,σ(logW20)0.06\sigma(\log W_{20}) \approx 0.06 dex,而σ(Mi)\sigma(M_i)从慢速旋转体中的\sim0.8下降到快速旋转体中的\sim0.4。这种统计校正方法具有巨大的潜力,特别是在中高红移样本的研究中,因为有限的空间分辨率阻碍了倾角的精确测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.13738,
  title  = {Restoration of the Tully-Fisher Relation by Statistical Rectification},
  author = {Hai Fu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13738},
  year   = {2024}
}

备注

ApJ Letters accepted. Python notebook and data files are available at https://github.com/fuhaiastro/TFR_Lucy