极大质量旋涡星系的旋转曲线与标度关系

我们研究了一个包含 43 个巨型旋涡星系的样本的运动学和标度关系，这些星系的恒星质量超过 $10^{11}$ $M_\odot$，光学盘半径可达 80 kpc。我们采用混合 3D-1D 方法，将 3D 运动学模型拟合到 H$\alpha$-[NII] 发射线的长缝观测中，获得了这些大质量系统稳健的旋转曲线。我们发现样本中的所有星系在最外光学半径内似乎都达到了旋转曲线的平坦部分。我们利用导出的运动学来研究旋涡星系两个最重要标度关系的高质量端：恒星/重子质量 Tully-Fisher 关系和 Fall（质量-角动量）关系。我们样本中的所有星系，可能除了两个旋转最快的星系外，都舒适地落在这些在较低质量处确定的标度关系上，在高质量区没有明显的断裂或弯曲。当我们将高质量样本与来自 Spitzer 测光与精确旋转曲线星表的较低质量数据结合时，我们发现恒星 Tully-Fisher 关系的斜率为 $\alpha=4.25\pm0.19$，Fall 关系的斜率为 $\gamma=0.64\pm0.11$。我们的结果表明，这些罕见的巨型旋涡星系中的大多数（如果不是全部）是较小质量盘的放大版本，并且旋涡星系直至极高质量端都是一个自相似的族群。