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星系旋转曲线中速度残差与尺寸残差的不相关性

星系天体物理 2020-10-26 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

晚型星系的质量—速度—尺寸关系解耦为质量与速度(Tully-Fisher 关系)之间以及质量与尺寸之间的独立关联。这种行为不同于位于基本平面上的早型星系。我们研究了观测(SPARC 样本)中以及基于晕丰度匹配和经验星系形成模型、并采用流体动力学驱动的晕轮廓进行旋转曲线拟合时,Tully-Fisher 关系与质量—尺寸关系的耦合。我们系统地研究了 Tully-Fisher 残差 ΔVr\Delta V_r 与质量—尺寸残差 ΔR\Delta R 之间的相关系数作为速度测量半径 rr 的函数,从而给出了跨越旋转曲线的 ΔVrΔR\Delta V_r-\Delta R 关系。我们发现除 rReffr \ll R_\text{eff}(重子质量占主导)外,在数据或模型的任意 rr 下均无显著相关。我们表明这意味着固定重子质量下星系尺寸与晕浓度(或晕质量)之间的反相关,并为星系与晕比角动量成正比的假设提供了反证。最后,我们通过将晕轮廓拟合到旋转曲线,分别研究了重子物质和暗物质产生的 ΔVrΔR\Delta V_r-\Delta R 关系。这些成分之间的平衡说明了无整体相关性所需的“盘—晕共谋”。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.00271,
  title  = {Uncorrelated velocity and size residuals across galaxy rotation curves},
  author = {Harry Desmond and Harley Katz and Federico Lelli and Stacy McGaugh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00271},
  year   = {2020}
}

备注

7 pages, 4 figures; revised to match MNRAS published version