SDSS MaNGA 银河系的扩展双性子-费什关系

双性子-费什关系 (BTFR)，即螺旋星系中旋转速度与惰性质量之间的关系，探讨了惰性质量与暗物质在星系中的相对含量，从而为 Lambda CDM 提供了良好的测试。我们利用 H-alpha 动力学对螺旋星系的旋转曲线进行建模，构建了5743个 SDSS MaNGA DR17 星系的 BTFR。为延伸 BTFR至更高质量，使用椭圆星系，通过 virial 定理估算其总质量，并定义有效旋转速度作为给定质量下旋转支撑星系将呈现的速度。螺旋星系的惰性质量由恒星质量、HI 质量、H2 质量和 He 质量组成，而椭圆星系的惰性质量仅使用恒星质量。我们构建并拟合了匹配子样本中螺旋与椭圆 MaNGA 星系以及 IllustrisTNG 100-1 (TNG100) 星系的 BTFR，发现 BTFR斜率在 3.2 到 4.0 之间。我们对 5743 个 MaNGA 螺旋和椭圆星系进行联合 BTFR 拟合，得到 BTFR 斜率为 3.54 (+0.65/-0.48)，这与 TNG100 中惰性质量大于 10^9 Msun 的星系良好一致，对这些星系我们发现 BTFR 斜率为 3.57 (+0.48/-0.37)。在此质量范围内，MaNGA 星系与 Lambda CDM 模拟以及 MOND 的预测一致;需要更小质量星系的样本来区分两种模型。