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M33 的整体稳定性:仍是一个谜

星系天体物理 2019-05-08 v2

摘要

本地群星系 M33 的内盘似乎处于稳定的旋转平衡中,近红外图像揭示出一个温和的大尺度双臂螺旋结构,没有强棒。我们构建了 N 体模型,匹配了 M33 内部恒星与气体运动学和面密度的所有大量观测数据。我们发现,当前受青睐的模型在 1 Gyr 内不稳定,会形成半长轴 2 < a_B < 3 kpc 的强棒,这会改变模型的动力学性质,使其与当前显然已稳定下来的状态不一致。棒的形成不受气体成分建模方式、增加核星团质量或使暗物质晕反向旋转的影响,但可以通过 either 将恒星的质光比降低到太阳单位的 Upsilon_V ~ 0.6 或 Upsilon_K ~ 0.23,either 增加恒星的随机运动来阻止。此外,当晕为刚性且无响应时,会形成更短更弱的棒。然而,这三种近稳定模型都支持多臂螺旋,而非观测到的大尺度双对称螺旋。双臂螺旋结构或许可由潮汐诱发,但此类模型需要低得难以置信的盘质量以避免棒,且未见肇事天体。因此,这一研究极为充分的星系当前状态的存续尚不被理解。我们也怀疑许多其他无棒星系呈现出类似的谜题。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.07222,
  title  = {The global stability of M33: still a puzzle},
  author = {J. A. Sellwood and Juntai Shen and Zhi Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.07222},
  year   = {2019}
}

备注

15 pages, 8 figures, to appear in MNRAS. A nymber of revisions from v1