超弥散星系时代重新审视尺度-光度关系

星系通常被发现有尺度与光度之间的关系，即光度高的星系一般尺度大。近来发现大量尺度大但光度低的星系族群（“超弥散星系”，UDG）引出了一个问题：其反命题是否成立，即大星系通常是否具有高光度。本文通过研究后发座星系团中一个尺度受限的星系样本来探讨此问题。我们利用经过仔细滤处理的CFHT图像，在$9\ \mathrm{deg}^2$区域内选取有效半径$r_{\mathrm{eff}} > 2\ \mathrm{kpc}$、暗至$M_{g} \sim -13\ \mathrm{mag}$的红团星系。样本对中心面亮度$\mu_{g,0}\approx 25.0\ \mathrm{mag\,arcsec}^{-2}$完备，并包含了亮于此极限的Dragonfly所发现UDG的90%。出乎意料，我们发现红色大星系在尺度-光度平面上分布相当均匀：在经典尺度-光度关系所暗示的绝对星等处并无峰值。位于经典峰值（$2<r_{\mathrm{eff}}<3$ kpc时$M_g = -19.69$）±0.5星等内的星系数目，比$-19<M_g<-13$的更暗星系数目小约9倍。像UDG这样的大而暗星系远比处于尺度-光度关系上的大星系常见。一个推论是，对大星系而言，尺度并非暗晕质量的指示量。最后，我们表明暗大星系的结构不同于亮大星系：在固定大尺度下，S\'ersic指数随星等下降，遵循关系$\log_{10} n \approx -0.067M_g-0.989$。