致密矮星系的本质：基于扩展样本与同质数据库的内部动力学研究
摘要
我们利用 VLT 上的 FLAMES/Giraffe 设备，获得了 Fornax 星系团中 23 个超致密矮星系（UCDs）的高分辨率光谱，其绝对星等范围为 -10.4>M_V>-13.5 mag（质量范围 10^6<M/M_*<10^8）。这是迄今为止构建的最大规模的 UCD 内部动力学同质数据集。我们利用 HST 成像数据推导了其中 15 个 UCD 的动力学质光比（M/L）。在 M_V-sigma 平面上，M_V<-12 mag 的 UCD 与亮椭圆星系的外推 Faber-Jackson 关系一致，而较暗的 UCD 则更接近外推的球状星团（GC）关系。在给定金属丰度下，Fornax UCD 的平均 M/L 比比 Virgo UCD 低 30-40%，表明两者在年龄或暗物质含量上可能存在差异。对于我们的 Fornax UCD 样本，未发现 M/L 比与质量之间存在显著相关性。我们将数据与现有 10^4<M/M_*<10^8 范围内的致密恒星系统的 M/L 比测量值相结合，并将所有 M/L 估计值归一化至太阳金属丰度。我们发现，UCDs（M > 2*10^6 M_*）的 M/L 比是球状星团（M < 2*10^6 M_*）的两倍。我们表明，恒星种群模型倾向于低估 UCD 的动力学 M/L 比，而高估球状星团的 M/L 比。考虑到恒星球状体的标度关系，UCDs 很好地沿“基本流形”（Fundamental Manifold）排列，构成了星系序列的小尺度端。对于有效半径 r_e >~ 7 pc（对应于超过哈勃时间的动力学弛豫时间）的 UCD，这种排列尤为清晰。相比之下，球状星团表现出更广泛的弥散，且似乎未沿该流形排列。我们认为，UCDs 是质量 M > 2*10^6 M_* 且 7<r_e<100 pc 的最小动力学未弛豫恒星系统。未来的研究应致力于解释 UCD 升高的 M/L 比及其性质的环境依赖性。
引用
@article{arxiv.0806.0374,
title = {The Nature of UCDs: Internal Dynamics from an Expanded Sample and Homogeneous Database},
author = {Steffen Mieske and Michael Hilker and Andres Jordan and Leopoldo Infante and Markus Kissler-Patig and Marina Rejkuba and Tom Richtler and Patrick Cote and Holger Baumgardt and Michael J. West and Laura Ferrarese and Eric W. Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:0806.0374},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 14 figures, accepted for publication in A&A. V3 taking into account proof corrections: Table 3 radial velocity entries corrected by heliocentric correction, updated sigma entries in Table 5 for a few CenA sources, updated references for G1 and omega Cen