TNG50-1 中极低表面亮度星系的动力学谱系
星系天体物理
2026-03-11 v2
摘要
极低表面亮度星系 (UDGs) 的形成与演化持续是谜题。UDGs 与其可能的前体，即低表面亮度 (LSBs)、L*-型高表面亮度 (HSBs) 和矮星系之间的形态学和动力学性质的相似性与差异性，可能提供关于其起源和演化的关键约束。我们从 TNG50-1 中选取了 UDGs、LSBs、HSBs 和矮星系的样本。首先，我们获得了一些涉及质量属性的可能的标度关系，以分析 UDGs 的回归拟合是否符合其他样本的拟合情况。随后，我们研究了单个星系裁剪，以评估其暗物质 (DM) 和恒星组成的本征形状、轨道和动力学性质相关的恒星速度分散。最后，我们使用 SimSpin 代码构建了模拟 IFU 数据，从而提取恒星动力学矩图。我们观察到 UDGs 与矮星系在 a. 恒星质量-气体质量比与气体质量、b. 恒星质量-气体质量比与总动力学质量、c. 恒星中心表面密度与恒星质量-总动力学质量比、d. 总质量与总动力学质量参数空间中几乎相似的回归拟合。接下来，我们发现孤立 UDGs 是类似于矮星系 Population 的近似椭圆旋转体，而受 tidal 束缚的 UDGs 可表现出椭圆和反椭圆旋转形状。UDGs 的 DM 和恒星速度各向异性性质表明它们位于类似矮星系的坍缩 halo 中，可能被分类为早型星系。最终，恒星动力学性质表明 UDGs 和矮星系都是慢旋转体，旋转速度很低甚至几乎没有，而晚型、盘为主的快速旋转 LSBs 和 HSBs 则相对不同。因此，我们可能得出结论，UDGs 和矮星系可能具有相同的动力学谱系。
引用
@article{arxiv.2506.22074,
title = {The dynamical lineage of ultra-diffuse galaxies from TNG50-1},
author = {Nilanjana Nandi and Arunima Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22074},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 11 figures, 1 table (Accepted for publication in Astronomy \& Astrophysics)