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恒星晕的祖星系作为“失败”的银河系

星系天体物理 2023-05-10 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

银河系的恒星晕记录了其与矮星系相互作用的历史,矮星系随后的瓦解导致了延展恒星成分的形成。近期的研究表明,质量与大麦哲伦云(LMC,M109MM_\star \sim 10^9\,{\rm M}_\odot)相当的星系可能是我们银河系恒星晕的主要构建块。我们利用Λ\Lambda冷暗物质模型的宇宙学模拟,结合星系形成的半解析模型,研究z=12z=1-2处LMC质量的星系。我们发现,z=2z=2时的LMC类似体直到今天沿着三条不同的路径演化:(1)在银河系质量宿主中被摧毁的;(2)其自身是银河系质量星系的主祖星系的;以及(3)存活到z=0z=0、恒星质量比典型银河系低约1.0 dex的。我们预言这些星系在z=2z=2时的性质(恒星金属丰度、尺度、气体含量等)在很大程度上是不可区分的,无论最终走哪条路径;针对该红移区间此类星系的巡天将难以区分“被摧毁的”恒星晕祖星系与“存活的”LMC类似体。决定这些星系最终命运的唯一因素是它们在z=2z=2时与邻近银河系主祖星系的接近程度:虽然到“存活”星系的平均间距约为7 Mpc,到“被摧毁”星系仅670 kpc。这表明银河系中的年老恒星族可能具有本质上(即非动力学)与恒星晕祖星系不可区分的内禀性质。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.05493,
  title  = {The progenitor galaxies of stellar haloes as "failed" Milky Ways},
  author = {Sownak Bose and Alis J. Deason},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05493},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages, 5 figures, 1 table. Accepted for publication in MNRAS