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超密集星系M81卫星星系F8D1的星形成史与演化

星系天体物理 2025-07-18 v1

摘要

我们对位于本地星系群之外最近的一种超稀疏星系(UDG)之一——M81卫星星系F8D1进行深层的哈勃望远镜成像。F8D1已知正在受到潮汐破坏。UDG是一类神秘且多样化的天体,其演化路径包括潮汐加工、突发性反馈以及高初始角动量。为确定F8D1的演化驱动因素,我们在其中心约1 kpc内以及沿主要轴约6 kpc的平行场中解析恒星,在 photometric 限制下达到红巨星(Red Clump)以下的深度。我们还对F8D1主要轴和次要轴上的八个较浅场进行成像。我们计算了两个深场中的星形成史(SFH),发现虽然目前处于休眠状态,但两地区均经历了约2 Gyr前的重大星形成爆发,以及约500 Myr前的较小爆发,这些爆发很可能形成了F8D1的核星团。 在较浅的场中,利用已知星系流中约13 kpc沿F8D1主要轴的渐变巨星(AGB)与红巨星(RGB)恒星比值,我们确认F8D1在至少2 Gyr前仍处于全星形成状态。我们估计了包括流体的总 progenitor 恒星质量为约1.3×108 M1.3\times10^8\ M_{\odot},平均化学 abundances 为 [M/H] \sim -0.8。我们将F8D1的性质与本地星系群中具有相似初始恒星质量的星系进行比较。我们发现,F8D1符合一种类似于NGC 6822的 progenitor 星形成星系的模型,后者正处于向类似Sagittarius星系转变的过程中。值得注意的是,这一演化序列可以通过单纯的潮汐加工实现,前提是这些星系经历了足够突发性反馈以形成中心密度。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.13349,
  title  = {The Star Formation History and Evolution of the Ultra-Diffuse M81 Satellite, F8D1},
  author = {Adam Smercina and Eric F. Bell and Benjamin F. Williams and Benjamin N. Velguth and Sarah Pearson and Jeremy Bailin and Tsang Keung Chan and Julianne J. Dalcanton and Roelof S. de Jong and Richard D'Souza and Andrew Dolphin and Puragra Guhathakurta and Kristen B. W. McQuinn and Antonela Monachesi and Colin T. Slater and Elisa Toloba and Daniel R. Weisz and Andrew Wetzel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13349},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 14 figures, 5 tables; submitted to The Astrophysical Journal; comments welcome