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arXiv 0907.47582009-07-28astro-ph.COastro-ph.GA

寻找最不亮的星系

In Pursuit of the Least Luminous Galaxies

Beth Willman

备注：: Review article, 20 pages. Accepted to Advances in Astronomy, Dwarf Galaxy Cosmology issue
DOI：: 10.1155/2010/285454

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摘要：

银河系的矮星系同伴是独特的宇宙学实验室。它们的光度低至10^-7 L_MW，存在于已知的最低质量的恒星宿主暗物质晕中，是目前最直接的暗物质分布、质谱和成团尺度的示踪物。它们分辨出的恒星星族也有助于详细研究它们的历史和质量含量。为了充分利用这一潜力，需要对几乎不可见的星系进行明确的普查，以达到最微弱的可能限制和最大的可能距离。我回顾了过去和现在的调查天文学对银河系矮星系同伴普查的影响，并讨论了未来在银河系周围及以外的宽视场调查数据中发现超微弱的矮星系。

英文摘要：

The dwarf galaxy companions to the Milky Way are unique cosmological laboratories. With luminosities as low as 10^-7 L_MW, they inhabit the lowest mass dark matter halos known to host stars and are presently the most direct tracers of the distribution, mass spectrum, and clustering scale of dark matter. Their resolved stellar populations also facilitate detailed studies of their history and mass content. To fully exploit this potential requires a well-defined census of virtually invisible galaxies to the faintest possible limits and to the largest possible distances. I review the past and present impacts of survey astronomy on the census of Milky Way dwarf galaxy companions, and discuss the future of finding ultra-faint dwarf galaxies around the Milky Way and beyond in wide-field survey data.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

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高Z类星体的红外发光祖先

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在这里，我们探讨的高Z类星体宿主星系的祖先的红外（IR）特性。采用宇宙学的、数据约束的半解析模型GAMETE/QSOdust，模拟了z ~ 6亮类星体随黑洞生长和其所有祖先星系的重子演化的几个独立的合并历史。我们发现，一小部分祖先星系（每个发光类星体大约有0.4个天体）在6.5 < z < 8 has an IR luminosity of L_IR >10^13 Lsun（超亮红外星系; HyLIRGs）。HyLIRGs的前身存在于质量最大的晕中，暗物质（DM）质量为M_DM ~ 10^12.5 - 10^13 Msun。这些系统可以很容易地观察到他们的~ 1毫米连续发射在几秒钟的集成时间与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），其中至少40%的主机核BH活动，是潜在的可观察到的软和硬X射线波段。我们的研究结果与最近观测到的z ~ 7处的HyLIRGs的异常大质量DM晕一致，表明z ~ 6发光类星体确实是高z宇宙密度场中这些观测到的罕见峰值的路标，并且z更高的大质量IR发光星系是它们的天然祖先。

2018-11-26astro-ph.COastro-ph.GA

斯隆数字巡天数据发布6中的超亮红外星系

Ultra-luminous Infrared Galaxies in Sloan Digital Sky Survey Data Release 6

超亮红外星系（ULIRGs）是一种有趣的天体，具有引人注目的性质。人们已经做出了许多努力来了解它们的发光红外发射和进化阶段的物理学。然而，仍然需要一个大的ULIRG样本来研究其中心黑洞（BH）的性质，BH-宿主星系的关系，以及它们的演化。我们从斯隆数字巡天数据发布6中识别出308个ULIRGs，并将它们分为NL ULIRGs（只有窄发射线）和I型ULIRGs（具有宽发射线）。在我们的总样本中，大约56%的ULIRG显示出相互作用特征，当红移z < 0.2时，这一比例为79%。光学鉴别结果表明，活动星系核的比例至少为49%，且比例随红外光度的增加而增加。我们发现了62个I型ULIRGs，并估计其BH质量和速度色散从他们的光谱。连同文献中已知的I型ULIRGs，90个I型ULIRGs的样本使我们能够进行统计研究。我们发现I型ULIRGs的BH质量通常小于PG类星体的BH质量，并且大多数I型ULIRGs遵循M_{BH} -sigma关系。然而，一些具有较大爱丁顿比的ULIRG偏离了这种关系，甚至[OIII]窄线（NL）芯或[SII]线的线宽被用作速度色散的替代。这意味着至少有一些ULIRG可能仍处于向类星体演化的早期阶段。M_{BH} -sigma关系的质量偏差与Eddington比之间的反相关支持了I型ULIRG演化之后可能伴随着M_{BH} -sigma关系的建立和向类星体相的演化。

2009-09-26astro-ph.COastro-ph.GA

正电子过剩、发光-暗物质统一和族结构

Positron Excess, Luminous-Dark Matter Unification and Family Structure

一般认为，暗物质可能由一个或最多几个基本粒子组成。PAMELA的数据提供了一个机会之窗，让我们了解发光物质和暗物质之间可能存在的关系。与ATIC数据一起，这两个正电子过剩被解释为暗物质家族结构的反映。在一个统一的模型中，预测至少第三次增强可能出现在不同的能量。然而，增强的强度取决于族间混合角。

2009-04-16astro-ph.COgr-qchep-ph

来自HiZELS的z~0.8-2.23处最亮的H $α$发射体：AGN和恒星形成星系的演化

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我们使用新的近红外光谱观测来研究z~0.8-2.23处最明亮的Hα（Ha）发射体的性质和演化，这些发射体在此期间在数密度上发生了强烈的演化，并将它们与更典型的Ha发射体进行了比较。我们用$L_{Hα}>L_{Hα}^*$研究了59个发光的Ha发射体，每个红移切片在z~0.8，1.47和2.23处大致相等地分裂，来自HiZELS和CF-HiZELS调查。我们发现，总的来说，30 $\pm$ 8%是活动星系核（80 $\pm$ 30%的活动星系核是宽线活动星系核，BL-AGN），我们发现在误差范围内，活动星系核部分几乎没有红移的演化。然而，活动星系核部分强烈增加与哈光度和相关最好的$L_{Hα}/L_{Hα}^*(z)$。虽然$L_{Hα}<L_{\rm Hα}^*(z)$ Ha发射体主要由恒星形成星系（>80%）主导，但在任何宇宙时间，最明亮的Ha发射体（$L_{Hα}>10L_{Hα}^*(z)$）基本上都是BL-AGN。使用我们的活动星系核净化的明亮的恒星形成星系的样本，并整合到一个固定的哈光度，我们发现一个因子的恒星形成率密度从z=0到z=2.23的~ 1300倍的演变。这比典型的Ha恒星形成星系的演化要强得多，并且与用于选择“超亮”红外星系和/或亚毫米星系的恒定光度切割的演化一致。考虑到在典型的哈光度的演变，我们表明，最强烈的恒星形成哈选择星系在任何时代（$L_{Hα}>L^…

2016-01-10astro-ph.COastro-ph.GA

从IRAS到IRS：宇宙中最亮星系的演化

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我们总结了观测与斯皮策红外光谱仪（IRS）的571星暴（强PAH发射功能），128模糊AGN（强硅酸盐吸收），和39个未模糊AGN（硅酸盐发射）。光源的光度范围从10^{8}到10^{14}太阳光度，并且在0 < z < 3时连续红移。最明亮的星暴和活动星系核从（1+z）^{2.5}演化到z ~ 2.5;没有发现明确的证据表明这种演化在z = 2.5之后停止。星爆中的尘埃遮蔽是通过比较PAH光度和紫外光度来确定的，这表明大多数星爆都有严重的遮蔽，即使是那些在紫外线中选择的星爆;红外选择的星爆的中值比（固有紫外线/观测到的紫外线）约为50，紫外选择的星爆约为8。暗度随热光度的增加而增加，但在紫外线下看起来最亮的星爆是那些暗度最小的星爆。这一结果表明，对于紫外选择源，消光修正被显著低估，表明z> 2的星系比仅从静止帧紫外观测推断的星系更亮。

2010-05-03astro-ph.CO

z>0.5的超X射线亮星系团的星系排列

Galaxy Alignments in Very X-ray Luminous Clusters at z>0.5

我们提出了一个搜索的结果，在12个星系团的星系排列在z>0.5，一个统计上完整的子集非常X射线明亮的集群从大规模集群调查（MACS）。使用高质量的图像与哈勃太空望远镜（HST），使测量误差可以忽略不计，我们发现没有径向星系排列在500千秒差距的集群中心的样本545光谱确认集群成员。一个温和的，但统计学上不显著的趋势，有利于径向排列观察到半径为200千秒差距内，并跟踪星系团红色序列。我们对z>0.5的大质量星系团的研究结果与以前的研究结果形成鲜明对比，以前的研究发现，使用SDSS的成像数据，在z~0.1的附近星系团中，星系的径向排列至少达到维里半径的一半。如果像我们和以前的工作所建议的那样，径向排列在减小星团中心距离时变得更加普遍，那么这种差异就会变得更加惊人。我们调查和讨论我们的研究结果之间的差距的潜在原因HST图像的集群在z>0.5和使用地基图像的系统在z~0.1。我们的结论是，最有可能的解释是要么与红移的戏剧性的演变（在这个意义上，径向对齐是不太明显的动态年轻的系统）或存在的系统偏差，在SDSS成像数据的分析，导致至少部分虚假的对齐信号。

2012-01-13astro-ph.CO

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第二章：最小质量的星系

Segue 2: The Least Massive Galaxy

Segue 2是由Belokurov等人（2009年）发现的，是一个光度只有900 L太阳的星系。我们提出了凯克/DEIMOS光谱的25个成员的Segue 2-光谱样本量增加了三倍。速度色散太小，无法用我们的数据测量。90%（95%）置信度的上限是sigma_v < 2.2（2.6）km/s，这是任何星系最严格的限制。在三维半光半径（46 pc）内，相应的质量极限是M_1/2 < 1.5（2.1）x 10^5 M_sun。Segue 2是已知质量最小的星系。我们将Segue 2认定为一个星系，而不是一个星团，这是基于成员星之间[Fe/H]的广泛分散（从-2.85到-1.33）。恒星的[α/Fe]比随着[Fe/H]的增加而下降，表明Segue 2保留了Ia型超新星的喷出物，尽管它目前的质量很小，恒星的形成持续了至少1亿年。平均金属丰度<[Fe/H]> = -2.22 +/- 0.13（大约与小熊座星系相同，比Segue 2亮330倍），高于由银河系更明亮的矮星系卫星定义的亮度-金属丰度关系的预期。Segue 2可能是潮汐剥离的最裸露的残余，小熊座大小的星系。如果是这样的话，它就是超暗矮星系通过潮汐剥离变得超暗的最好例子。另外，Segue 2可能诞生于质量非常低的暗物质次晕（v_max < 10 km/s），低于氢原子冷却极限。

2013-05-11astro-ph.COastro-ph.GA

发光红外亮/光学暗星系的AGN、恒星形成和形态学性质

The AGN, Star-Forming, and Morphological Properties of Luminous IR-Bright/Optically-Faint Galaxies

本文报道了13个红外亮/光学暗星系（f（24）/f（R）> 1000）的活动星系核、恒星形成和形态学性质。虽然这些z~2源是从深度大于200 ks的钱德拉场中提取的，但只有7个在X射线中被正式检测到，4个甚至在2 sigma水平上都没有X射线发射。然而，斯皮策IRS光谱证实，所有的来源都是活动星系核主导的中红外线，尽管有一半的来源有可检测到的PAH辐射，占中红外线通量密度的25%。当与其他样本结合时，这表明至少30-40%的发光IRBG的恒星形成速率在ULIRG范围内（~100-2000 Msun/yr）。X射线硬度比和MIR与X射线光度比表明，样品的所有成员都含有严重的X射线遮蔽的活动星系核，其中80%是康普顿厚度的候选者。此外，样本的平均X射线光度log L（2-10 keV）（ergs/s）=44.6，表明这些IRBG是第2类类星体，至少从X射线的角度来看是这样。虽然在X射线中最严重遮蔽的那些源也是最有可能在中红外中显示出强硅酸盐吸收的那些源，但硅酸盐吸收并不总是伴随着X射线遮蔽。最后，约70%的IRBG是合并候选者，与亚毫米星系（SMG）的比率一致，尽管SMG看起来比IRBG大。这些特点是一致的建议，这些对象代表了一个较晚的，活动星系核为主，更宽松的演化阶段后不久，恒星形成为主的SMG代表之一。

2010-06-14astro-ph.CO

z~2时最亮、最暗的AGN在星系聚集中的作用

The role of the most luminous, obscured AGN in galaxy assembly at z~2

我们目前的HST WFC 3 F160 W成像和红外光谱能量分布的12个非常明亮，模糊AGN在$1.8<z<2.7$，通过选择“热，尘埃模糊”中红外颜色。它们的红外光度跨越$2-15\times10^{13}$ L $_{\odot}$，使它们成为宇宙中最明亮的天体之一，在$z\sim2$。在所有情况下，红外辐射至少大部分是由活动星系核活动引起的。活动星系核的光度比亚毫米星系和其他中红外标准的活动星系核都要高。采用$G$、M $_{20}$和$A$形态学参数，结合传统的分类界限，推断四分之三的样本为合并。然而，我们的样本并没有显示出任何相关的形态参数和红外光度或活动星系核的分光度。此外，它们的不对称性和有效半径的分布与大质量星系在$z\sim2$的分布相同。我们的结论是，我们的样本是不优先与合并，虽然一个显着的合并分数仍然是合理的。相反，我们建议，我们的样本是在$z\sim2$的大质量星系人口的例子，窝藏一个短暂的发光，“闪烁”活动星系核，并在其中的$G$和M $_{20}$值已被扰动，由于活动星系核，和/或在一个由内而外的方式的凸起的最早形成阶段。此外，我们发现中心黑洞的质量组装在我们的样本中领先于任何凸起组件的质量组装。最后，我们推测，我们的样本代表了一小部分的紧凑的恒星形成星系在$z\sim2$的直接前身。

2017-06-06astro-ph.COastro-ph.GA

银河系矮球状星团中的暗物质

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银河系的矮球状卫星包括已知的最近、最小和最不明亮的星系。它们也表现出动力学质量和发光质量之间的最大差异。本文回顾了发展的经验约束的结构和运动学的dSph恒星星族，并讨论了这种现象如何转化为限制的数量和分布的暗物质内dSph。对宇宙学和暗物质的粒子性质的一些含义进行了讨论，并确定了未来研究的一些主题/问题。

2012-05-02astro-ph.COastro-ph.GA

最亮星系团RXJ1347 .5-1145核心的晃动气体

Sloshing Gas in the Core of the Most Luminous Galaxy Cluster RXJ1347.5-1145

我们提出了新的限制合并历史的最X射线发光星系团，RXJ1347.5-1145，基于其独特的多波长形态。我们的X射线分析证实，核心气体正在经历“晃动”，这是由先前的大规模引力扰动造成的。结合广泛的多波长观测，晃动的气体指出，初级和次级星系团至少有两个先前的强引力相互作用。证据支持这样一个模型：质量M=4.8 $\pm2.4 \times$ 10 $^{14}$ M $_{\odot}$之前（$\gtrsim$ 0.6 Gyr前）经过主星系团，现在返回进行后续的穿越，其中子星系团的气体已完全从其暗物质晕中剥离。RXJ 1347是一个很好的例子，说明了如何通过多波长分析来利用核心气体晃动来限制星系团的合并历史。

2012-05-14astro-ph.CO

亮红外星系中的中性碳发射作为总分子气体示踪剂的\CI

Neutral Carbon Emission in luminous infrared galaxies The \CI\ Lines as Total Molecular Gas Tracers

本文对一个（超）亮红外星系[（U）LIRGs]的[C I]（$^{3} \rm P_{1} \rightarrow {\rm ^3 P}_{0}$），[C I]（$^{3} \rm P_{2} \rightarrow {\rm ^3 P}_{1}$）线（以下分别称为[C I]（1 $-$ 0）和[C I]（2 $-$ 1）以及CO（1 $-$ 0）线进行了统计研究.研究了CO（1 $-$ 0）和[C I]谱线亮度的相关性，发现$L'_\mathrm{CO(1-0)}$与$L'_ \mathrm{[CI](1-0)}$和$L'_\mathrm{[CI](2-1)}$几乎都呈线性相关，表明[C I]谱线至少对（U）LIRGs可以跟踪总分子气体质量.我们还研究了$L'_\mathrm{[CI](1-0)}$ / $L'_\mathrm{CO(1-0)}$、$L'_\mathrm{[CI](2-1)}$ / $L'_\mathrm{CO(1-0)}$和$L'_\mathrm{[CI](2-1)}$ / $L'_\mathrm{[CI](1-0)}$对60-100 $μ$ m远红外颜色的依赖性，并分别发现了非相关性、弱相关性和适度相关性。假设这两个碳跃迁是光学薄的，我们进一步计算了[C I]线激发温度，原子碳质量，和平均[C I]线通量-H $_2$质量转换因子为我们的样品。使用这些基于[C…

2017-04-25astro-ph.COastro-ph.GA

扩展的本超星系团

The Extended Local Supercluster

人们早就知道，但很少注意到，我们所处的区域至少有170 Mpc宽，其中不同类型的星系与德沃库勒本超星系团的平面呈不同程度的对齐。当红移小于0.02的星系团和射电星系集中在低超星系纬度时，红外线中最明亮的星系LIRGs与这个平面几乎没有相关性。最明亮的早型星系集中在超星系的低纬度，但同样明亮的螺旋星系并不明显。场星系的位置与星系团和LIRG的位置之间的互相关提供了一个衡量这种情况的尺度。距离LIRG 0.5 Mpc的平均密度与距离星系团0.5 Mpc的平均密度相当，但距离LIRG 5 Mpc的平均密度远低于距离星系团0.5 Mpc的平均密度，并不比宇宙平均密度大多少。对出现的问题的讨论很简短。

2022-02-14astro-ph.COastro-ph.GA

SDSS条纹82数据中一颗看似合理（被忽视）的超亮超新星

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我们在斯隆数字巡天（SDSS）Stripe 82的档案数据中发现了一颗可能的超亮超新星（SLSN），称为PSN 000123+000504。这颗超新星在2005年9月下半月达到了M_g<-21.3等的峰值，但被实时超新星搜寻所错过。光变曲线的观测部分（17个时期）显示，上升到最大值需要30多天，而下降时间至少持续70天（观测帧），与SN 2007 bi型的其他SLSNe非常相似。主星系的光谱显示红移z=0.281，距离模μ=40.77等，结合SDSS测光结果，我们确定主星系是一个类大麦哲伦星云的不规则矮星系，绝对星等M_B=-18.2+/-0.2等，氧丰度12+log[O/H]=8.3+/-0.2。我们的SLSN遵循的关系，最有活力/超亮SNe爆炸在低金属丰度的环境中，但我们没有发现明确的证据SLSNe爆炸低光度（矮）星系。关于PSN 000123+000504光变曲线的可用信息表明，磁星供电型号可能是该事件的一种情况。这SLSN是一个新的除了一个快速增长的家庭超发光SNe。

2013-08-12astro-ph.COastro-ph.HE

z~4亮类星体的宿主星系和黑洞：星系质量比

The host galaxies and black-hole:galaxy mass ratios of luminous quasars at z~4

我们展示并分析了迄今为止所获得的z~4的明亮类星体的最深、高质量的KS波段图像，试图确定它们的宿主星系在首次记录到的Mbh > 10^9 Msol的黑洞出现后小于1 Gyr的基本性质。为了最大限度地提高我们的结果的鲁棒性，我们仔细选择了两个SDSS类星体在z~4。这些类星体是这个时期已知的最明亮的类星体的代表，但它们也是至关重要的，位于相对明亮的前景恒星的40弧秒内（精确的PSF定义所需的），并且具有确保无线KS波段成像的红移。在ESO VLT上获得的数据具有极好的视宁度（<0.4角秒），每个源的积分时间约为5.5小时。通过仔细控制分离的主星系和核光，我们估计的光度和恒星质量的主星系，并设置其半光半径的限制。类星体宿主星系的K波段光度类似于射电星系，红移相当，这表明这些类星体宿主星系也是这个时代存在的最大的星系之一。然而，类星体的宿主比发光的低红移类星体的宿主星系小5倍。我们估计z~4宿主星系的恒星质量在2- 10 × 10^11 Msol之间，并利用斯隆光谱中的CIV发射线估计其黑洞的质量。结果表明，黑洞与主星系的质量比Mbh：Mgal约为0.01-0.05。这比通常在低红移宇宙中看到的要高出一个数量级，并且与现有的证据相一致，即随着红移的增加，这种质量比会系统性地增长，至少对于被选为强大AGN的天体来说是这样。

2013-05-06astro-ph.CO

发光致密蓝星系的演化：椭球还是球体？

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亮致密蓝星系（LCBG）是一个以高光度、蓝色和高表面亮度为特征的不同类型的星系，位于星系从蓝色向红色演化的关键时刻。作为我们的本地LCBG的多波长调查的一部分，我们一直在研究这些星系的HI内容使用单碟望远镜和干涉仪。我们的目标是确定是否单盘HI观测代表LCBG的动力学质量的真实测量，并寻找可能触发LCBG中恒星形成的最近相互作用的签名。我们的数据表明，虽然一些LCBG正在发生相互作用，但许多LCBG似乎是孤立的。虽然所有的LCBG包含HI和旋转的签名，人口不在于塔利-费舍尔关系，也不能演变到it. Further，HI地图的许多LCBG动态热组件的签名，这表明我们看到了一个厚盘或球体的形成，至少在一些LCBG。有很好的协议之间的HI和H-alpha运动LCBGs，都是类似的外观，高红移恒星形成星系的H-alpha运动。我们的综合数据表明，在LCBG的恒星形成主要是淬火维里加热，与模型预测一致。

2011-01-17astro-ph.CO

大质量螺旋星系NGC266周围发光热X射线日冕的探测

Detection of a luminous hot X-ray corona around the massive spiral galaxy NGC266

在大质量旋涡星系的暗物质晕中存在发光的热X射线日冕是星系形成模型的基本预测。然而，这种日冕的观测证据非常稀少，前几个例子最近才被发现。本文研究了大质量旋涡星系NGC 266的大尺度弥散X射线辐射。使用ROSAT和钱德拉X射线观测，我们认为，扩散发射延伸到至少~70千秒差距，而大部分的恒星光被限制在~25千秒差距。基于X射线硬度比，我们发现大部分的扩散发射是在能量<1.2 keV时释放的，这表明这种发射来自热X射线气体。采用一个实际的气体温度和金属丰度，我们导出在（0.05-0.15）r_200区域（r_200为维里半径）热气体的辐射热X射线光度为（4.3 +/- 0.8）× 10^40 erg/s，气体质量为（9.1 +/- 0.9）× 10^9 M_sun。这些值与螺旋星系中另外两个研究得很好的X射线日冕的观测值相当，这表明这些日冕的物理性质是相似的。这一探测为观测结果与详细的星系形成模拟进行比较提供了一个极好的机会。

2013-06-04astro-ph.COastro-ph.HE

局域发光致密蓝镓的三维光谱：NGC 7673的动力学

3D Spectroscopy of Local Luminous Compact Blue Galaxies: Kinematics of NGC 7673

本文利用西班牙阿莱曼天文中心3.5米望远镜PPAK积分场单元的三维观测资料，给出了局部亮致密蓝星系（LCBG）NGC 7673电离气体的运动学性质。我们的数据揭示了一个不对称的旋转速度场的峰峰值差为60公里的$^{-1}$。的运动中心被发现是在一个中心的速度宽度最大值（$σ=54\pm1$公里秒$^{-1}$），这是一致的整个星系的亮度加权质心的位置。从速度场等值线的方向测得的次旋转轴的位置角为168 $^{\circ}$。发现至少有两个分离的运动分量，第一个是紧凑的，与第二活跃的恒星形成区（B团）的位置相一致。第二个是扩展的，没有清晰的光学对应物。没有证据表明活跃的星系核活动或超新星星系风为这两个组成部分提供动力。然而，我们的数据显示了支持先前提出的小合并假设的证据，即一个矮星系，暂时被确定为星团B，正在落入NGC 7673。引发了星暴最后，它表明，该星系的动力学质量可能会被严重低估时，使用导出的旋转曲线或积分速度宽度，维里化的假设下。

2009-11-05astro-ph.CO