利用模拟棒旋星系检验 Tremaine-Weinberg 方法在积分场光谱数据中的应用

Tremaine 和 Weinberg (TW) 提出了一种概念上简单的方法，依靠长狭缝光谱学来测量盘状星系中棒的图案速度 ($\Omega_{\rm p}$)。我们利用一个模拟星系，研究了使用日益普及的积分场光谱仪 (IFSs) 进行 TW 测量的潜在偏差与不确定性，通过单次观测即可构建多个伪狭缝（从而获得独立测量）。最重要的是，为建立所需的空间覆盖范围并确保测量的有效性，随着所用每个伪狭缝的（半）长度增加，推断的 $\Omega_{\rm p}$ 必须渐近收敛。我们的模拟要求达到半光半径的 $\approx1.3$ 倍，但这可能因星系而异。只有位于棒区域内的狭缝才能产生准确的测量。我们确认，盘的位置角是 TW $\Omega_{\rm p}$ 测量中系统误差的主要来源，即使有几度的误差也会导致几十个百分比的低估或高估。重新处理数据使数据网格与盘长轴对齐，可略微降低不确定性。只有在棒角（相对于星系长轴）$\phi_{\rm bar}$ 和倾角 $i$ 的特定范围内才能获得准确测量，此处为 $10\lesssim\phi_{\rm bar}\lesssim75^{\circ}$ 和 $105\lesssim\phi_{\rm bar}\lesssim170^{\circ}$ 以及 $15\lesssim i\lesssim70^{\circ}$。所采用的（伪）狭缝宽度、空间分辨率以及 IFS 数据的空间分箱（除非极其激进）对测量没有显著影响。因此，我们的结果为利用 IFS 观测进行可靠且准确的直接 $\Omega_{\rm p}$ 测量提供了有用的指导。