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合成大尺度星系纤维结构——关于其形成、物理性质及与观测的相似性

星系天体物理 2020-01-01 v1

摘要

利用从类银河系 AREPO 模拟中提取的大尺度纤维结构总体,我们试图理解观测到的大尺度纤维性质(长度 100\gtrsim 100 pc)在多大程度上可仅由星系动力学解释。从星系盘内观测者的视角,我们识别出纯粹由星系动力学形成、无反馈或局部自引力效应的纤维结构。我们发现大尺度星系纤维本质上稀少,并估计在银河系中从太阳方向投影观测时,每 kpc2\rm kpc^{2} 最多约可识别一条纤维。在此理想化情形下,我们在旋臂与臂间区域均发现纤维,并假设前者源于螺旋势阱中的气体压缩,后者源于较差转动。采用先前应用于观测的同一分析流程,我们分析了大尺度星系纤维的物理性质,并量化其对投影效应与星系环境(即位于旋臂或臂间区域)的敏感性。我们发现观测到的“巨分子纤维”与受星系动力学主导的非自引力结构一致。更直、更窄且更密的“骨状”纤维(如范例 Nessie 纤维)具有与我们的简单模型相似的柱密度、速度梯度与星系平面高度(zz\approx 0 pc),但需引入额外物理效应(如反馈与自引力)来解释其长度与宽度。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.11362,
  title  = {Synthetic Large-Scale Galactic Filaments -- on their Formation, Physical Properties, and Resemblance to Observations},
  author = {Catherine Zucker and Rowan Smith and Alyssa Goodman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.11362},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal