M31 的外晕球状星团系统 - II. 运动学

我们提出了对 M31 外晕球状星团（GC）系统的详细运动学分析。我们的基础是一组针对 78 个星团的新光谱观测，这些星团位于距 M31 中心投影距离 Rproj ~20-140 kpc 处。这些数据主要取自最近的 PAndAS 球状星团星表；我们的目标中有 63 个此前没有速度数据。通过贝叶斯最大似然分析，我们发现 Rproj > 30 kpc 的 GC 围绕 M31 的短光学轴表现出相干旋转，方向与更中心位置的 GC 相同，但振幅较小，为 86+/-17 km s-1。还有证据表明，外晕 GC 系统的速度弥散随距 M31 中心投影距离的增加而减小，且这种关系可以很好地用指数约为 -0.5 的幂律描述。外晕 GC 的速度弥散剖面与晕星非常相似，至少在恒星运动学信息可用的半径范围内如此。我们检测并讨论了位于 M31 晕中恒星碎片流上的 GC 子群之间的各种速度相关性。许多这些子群在动力学上是冷的，表现出与零一致的内部速度弥散。简单的蒙特卡洛实验表明，此类构型不太可能偶然形成，这增加了 M31 外晕中很大一部分 GC 是与其母矮星系一起被吸积而来的观点的分量。我们还通过示踪质量估计器（Tracer Mass Estimator）估算了 200 kpc 内的 M31 质量，结果为 (1.2 - 1.6) +/- 0.2 10^{12}M_sun。该数量受数据各种限制以及 TME 中内置假设导致的额外系统效应影响。最后，我们在 M31 晕形成情景的背景下讨论了我们的结果。