低表面亮度星系的形成与演化
星系天体物理
2019-03-06 v1
摘要
我们对星系演化的统计理解从根本上由位于当前大面积巡天表面亮度极限（μ ~ 23 mag arcsec^-2）之上的天体所驱动。尽管理论和小型深场巡天均暗示在这些极限之下存在丰富的低表面亮度星系（LSBGs）族群，其形成仍知之甚少。我们使用宇宙学流体动力学模拟 Horizon-AGN 来研究 LSBGs，特别是超弥散星系族群（UDGs；μ > 24.5 mag arcsec^-2）如何随时间形成与演化。对于 M* > 10^8 M_Sun，LSBGs 分别占本地数密度、质量密度和光度密度的 47%、7% 和 6%（对于 M* > 10^7 M_Sun 约为 85/11/10%）。当今的 LSBGs 与高表面亮度星系（HSBGs；μ < 23 mag arcsec^-2）具有相似的暗物质比例和角动量，但有效半径更大（UDGs 为 2.5 倍）且致密恒星形成气体比例更低（UDGs 比 HSBGs 少 6 倍以上）。LSBGs 在 z > 2 时与 HSBGs 源自相同的前身星系。然而，LSBG 前身星系在更早时期恒星形成更快。由此产生的更高超新星能量注入率使其气体密度轮廓变平，进而产生更浅的恒星轮廓，更易受潮汐过程影响。在 z ~ 1 之后，潮汐扰动拓宽 LSBG 恒星分布并加热其冷气体，形成今日所见的弥散、大体缺气的 LSBGs。在星系团中，冲压剥离为 LSBG 前身星系的气体移除提供了额外机制。我们的结果增进了对一个星系族群形成的理解，该族群对完整理解星系演化至关重要，并将成为利用新的及即将到来的深场大面积巡天研究的关键课题。
引用
@article{arxiv.1902.04580,
title = {The formation and evolution of low-surface-brightness galaxies},
author = {G. Martin and S. Kaviraj and C. Laigle and J. E. G. Devriendt and R. A. Jackson and S. Peirani and Y. Dubois and C. Pichon and A. Slyz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.04580},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS