亮中央星系的恒星晕 II:标度关系、颜色与金属丰度随红移的演化
星系天体物理
2026-04-29 v2
摘要
我们研究亮中央星系(bright central galaxies, BCGs)周围恒星晕(stellar halos, SHs)的形成与演化,聚焦于其跨宇宙时间的标度关系、颜色与金属丰度,并将模型预测与超深成像数据进行比较。我们采用半解析模型 \textsc{FEGA25},将其应用于高分辨率暗物质模拟得到的合并树,并对团内光(intracluster light, ICL)形成采用更新的处理方式。SH 被定义为过渡半径内的恒星成分,该半径与晕的集中度相关。模型预测与 VST 早型星系巡天(VEGAS)以及 Fornax 深巡天(FDS)的观测进行了比较。SH 质量与 BCG 及 ICL 质量均强相关,其中 SH--ICL 关系的弥散更小。过渡半径在 30--40 kpc 处达到峰值,几乎不随红移变化,但在 z=0.5 之后,最大质量晕中可达到约 400 kpc。SH 与 ICL 在所有时期表现出几乎相同的颜色分布,均向 方向变红。在 时,SH 与 ICL 比 BCG 贫金属约 0.4 dex,但到当前时刻该差距缩小至约 0.1 dex。观测到的颜色与模型预测一致,而观测到的金属丰度更低,暗示存在来自瓦解矮星系的更大贡献。SH 表现为 BCG 与 ICL 之间的过渡区域,在动力学与化学上均与二者耦合。其性质依赖于晕的集中度、ICL 形成效率以及前身星系质量谱。即将开展的大视场测光与光谱巡天(如 LSST、WEAVE、4MOST)将通过在大量星系样本中刻画结构、金属丰度与运动学,提供关键的检验。
引用
@article{arxiv.2511.01164,
title = {Stellar halos of bright central galaxies II: Scaling relations, colors and metallicity evolution with redshift},
author = {Emanuele Contini and Marilena Spavone and Rossella Ragusa and Enrica Iodice and Sukyoung K Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.01164},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 10 figures. Accepted for publication in A&A after moderate revision