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由动力学摩擦得出的超暗矮星系尺寸的理论下限

星系天体物理 2016-08-31 v2 空间物理

摘要

矮球面星系是已知最小的恒星系统,在牛顿解释下,需要大量暗物质来解释观测运动学。事实上,从这个意义上说它们是已知暗物质主导程度最高的天体。加上新发现的超暗矮星系尺寸越来越小,使这些系统处于单颗恒星动力学摩擦开始相关的区域。我们计算了压力支撑的各向同性球形暗物质主导恒星系统的动力学摩擦时标,得到 τDF=0.93(rh/10pc)2(σ/kms1)Gyr\tau_{DF} =0.93 (r_{h}/10 pc)^{2} (\sigma/ kms^{-1}) Gyr,{其中 rhr_{h} 是半光半径}。对于恒星速度弥散值为 3km/s3 km/s(作为最近探测到的最小超暗矮球面星系的典型值),动力学摩擦时标变得小于这些系统恒星年龄典型的 10Gyr10 Gyr,当 rh<19pcr_{h}<19 pc。因此,这成为理论下限,低于此暗物质主导恒星系统变得对动力学摩擦不稳定。我们给出了已知最小超暗矮球面星系结构参数的比较,表明它们已经接近导出的稳定性极限,未来任何更小此类系统的探测将与粒子暗物质假说不一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.04820,
  title  = {Theoretical lower limits on sizes of ultra faint dwarf galaxies from dynamical friction},
  author = {X. Hernandez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.04820},
  year   = {2016}
}

备注

6 pages , 1 figure. Extended, corrected version matches accepted manuscript. MNRAS in press