星系与暗物质晕之间的运动学联系
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v1 星系天体物理
摘要
利用来自卫星运动学、弱引力透镜和晕丰度匹配的暗晕质量估计，并结合 Tully-Fisher 和 Faber-Jackson 关系，我们推导了红移 z~0 处早型和晚型星系的光学旋转速度 V_opt 与维里速度 V_200 之间的平均关系。对于晚型星系，在 V_opt=90-260 km/s 的速度范围内，V_opt ~ V_200，并且与 V_opt = V_maxh（在标准 LCDM 宇宙学中 NFW 暗物质晕的最大旋转速度）一致。然而，对于早型星系，V_opt \ne V_200，除了 V_opt 约等于 350 km/s 的早型星系。这与早型星系通常是整体等温的假设不一致。对于低质量（V_opt < 250 km/s）早型星系，V_opt > V_maxh，表明重子物质改变了势阱，而高质量（V_opt > 400 km/s）早型星系则有 V_opt < V_maxh。结合黑洞质量-速度弥散关系的测量结果，我们的结果暗示超大质量黑洞-晕质量关系的对数斜率从晕质量约 10^{12} Msun/h 时的 ~1.4 变化到晕质量 10^{13.5} Msun/h 时的 ~0.65。我们推断出的银河系和 M31 的 V_opt/V_200 值低于当前直接观测和动力学模型所倾向的值。这种偏移是由于与具有相同恒星质量的典型晚型星系相比，银河系和 M31 具有更高的 V_opt 和更低的 V_200。我们表明，当前的高分辨率宇宙学流体动力学模拟无法形成同时再现 V_opt/V_200 比率和 V_opt-M_star（Tully-Fisher/Faber-Jackson）关系的星系。
引用
@article{arxiv.1004.4626,
title = {The Kinematic Connection Between Galaxies and Dark Matter Haloes},
author = {Aaron A. Dutton and Charlie Conroy and Frank C. van den Bosch and Francisco Prada and Surhud More},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4626},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 7 figures, accepted to MNRAS