The Atlas3D Project - VI. Simulations of binary galaxy mergers and the link with Fast Rotators, Slow Rotators, and Kinematically Distinct Cores
Maxime Bois, Eric Emsellem, Frederic Bournaud, Katherine Alatalo, Leo Blitz, Martin Bureau, Michele Cappellari, Roger L. Davies, Timothy A. Davis, P. T. de Zeeu… 展开作者
Maxime Bois, Eric Emsellem, Frederic Bournaud, Katherine Alatalo, Leo Blitz, Martin Bureau, Michele Cappellari, Roger L. Davies, Timothy A. Davis, P. T. de Zeeuw, Pierre-Alain Duc, Sadegh Khochfar, Davor Krajnovic, Harald Kuntschner, Pierre-Yves Lablanche, Richard M. McDermid, Raffaella Morganti, Thorsten Naab, Tom Oosterloo, Marc Sarzi, Nicholas Scott, Paolo Serra, Anne-Marie Weijmans, Lisa M. Young
We study the formation of early-type galaxies through mergers with a sample of 70 high-resolution (softening length < 60 pc and 12*10^6 particles) numerical simulations of binary mergers of disc galaxies and 16 simulations of ETG remergers. These simulations, designed to accompany observations and models conducted within the Atlas3D project, encompass various mass ratios (from 1:1 to 6:1), initial conditions and orbital parameters. The progenitor disc galaxies are spiral-like with bulge to disc ratios typical of Sb and Sc galaxies. We find that binary mergers of disc galaxies with mass ratios of 3:1 and 6:1 are nearly always classified as Fast Rotators according to the Atlas3D criterion (based on the lambda_R parameter): they preserve the structure of the input fast rotating spiral progenitors. They have intrinsic ellipticities larger than 0.5, cover intrinsic lambda_R values between 0.2 and 0.6, within the range of observed Fast Rotators. Major disc mergers (mass ratios of 2:1 and 1:1) lead to both Fast and Slow Rotators. Most of the Fast Rotators produced in major mergers have intermediate flattening, with ellipticities between 0.4 and 0.6. Most Slow Rotators formed in these binary disc mergers hold a stellar Kinematically Distinct Core (KDC) in their 1-3 central kilo-parsec: these KDCs are built from the stellar components of the progenitors. Besides a handful of specific observed systems -- the counter-rotating discs (2-sigma galaxies) -- these therefore cannot reproduce the observed population of Slow Rotators in the nearby Universe. The mass ratio of the progenitors is a fundamental parameter for the formation of Slow Rotators in these binary mergers, but it also requires a retrograde spin for the earlier-type (Sb) progenitor galaxy with respect to the orbital angular momentum. (Abridged)
The ATLAS3D project - III. A census of the stellar angular momentum within the effective radius of early-type galaxies: unveiling the distribution of Fast and Slow Rotators
Formation of slowly rotating early-type galaxies via major mergers: a Resolution Study
我们研究了富含气体和缺乏气体的主要合并的数值模拟中的分辨率效应，并表明缓慢旋转的椭圆星系的形成往往需要一个超出当今标准的分辨率才能正确建模。我们的等质量合并模型样本包括各种质量和空间分辨率，从最近发表的一些主要合并模拟中典型的每个组件约200 pc和10^5个粒子，到使用2.4 x 10^7个无碰撞粒子和1.2 x 10^7个气体粒子的模拟中高达32 pc和10^3 M_sun，其中最高的分辨率达到了迄今为止的气体丰富的大规模盘星系的主要合并。我们发现，形成快速旋转的早期型星系，这是扁平的一个显着的剩余旋转，是整体正确地再现在所有这样的分辨率。然而，缓慢旋转的早型星系的形成，这有一个低的剩余角动量，主要是由各向异性的速度色散支持，是强烈的分辨率依赖。在标准分辨率下，主要恒星体的角动量的疏散在很大程度上被忽略了，并且应该是慢旋转的系统被发现是快旋转的。这种效应对于富含气体的合并是最重要的，但在没有或适度的气体成分的合并中也可以看到。相对于我们的初始条件和相互作用轨道的效果是强大的，起源于物理治疗的星系合并过程中的弛豫过程。我们的研究结果表明，一个足够高的分辨率，需要准确地模拟合并残留物的全球性质和它们的角动量的演变。因此，在缓慢旋转的椭圆星系的形成过程中，旋涡星系中富含气体的合并所起的作用可能被低估了。
The kinematics and spatial distribution of stellar populations in E+A galaxies
我们已经使用GMOS仪器上的双子座南望远镜获得空间分辨的双色成像和IFU光谱的一个样本附近的10个E+A星系。利用我们的成像数据测量的表面亮度剖面显示，我们的样品的等照度剖面通常是r^{1/4}状的，与以早期类型星系为主的样品一致。这进一步强调了所有具有早期形态分类的星系，并显示出与Faber-Jackson关系一致的中心速度色散-绝对星等平面的行为，一旦在E+A阶段发生的短暂增亮被校正。此外，三分之二的样本显示出正在进行或最近的潮汐相互作用/合并的明确证据。虽然我们样本中的所有星系都具有相对蓝色的总综合颜色，但它们显示出颜色梯度的多样性，拥有相对于外部区域更红，更蓝或颜色模糊的中央核心区域。在运动学上，最引人注目的特性是在我们所有的E+A星系中看到的显著而明确的旋转，它通常靠近光度长轴。这与诺顿等人在2001年的发现相反，诺顿等人在一个非常相似的邻近E+A星系样本中几乎没有发现自转的证据。我们还清楚地表明，我们的E+A星系，在所有的情况下，除了一个，符合“快速旋转”（Emsellem et al. 2007）。我们认为，在这些星系的扰动形态和显着的旋转相结合，支持他们的生产通过富含气体的星系合并和相互作用。大部分的快速旋转反对同等质量的合并是占主导地位的祖先的E+A人口。
The intriguing life of star-forming galaxies in the redshift range 1 < z < 2 using MASSIV
MASSIV（Massiv Assembly Survey with SINFONI in VVDS）是ESO的一个大型计划，由84个恒星形成星系组成，跨越广泛的恒星质量，在VLT上使用IFU SINFONI观测，红移范围为1 < z < 2。为了代表正常星系群，样本是从一个定义明确、完整和有代表性的母样本中选出的。单个星系的运动学揭示了58%的星系是慢旋转的，这意味着这些星系中的很大一部分可能是通过主要的合并过程形成的，这些合并过程可能产生了由速度色散而不是旋转支持的气体厚或球状结构。对密偶星系的主要合并率的计算表明，一个典型的恒星形成星系在~9.5 Gyr后经历了~0.4次主要合并，这表明合并是驱动质量组装成红序星系的主要过程。这些物体也很有趣，因为超过四个星系中有一个星系的外围比中心更富含金属。
Stellar Kinematics and Structural Properties of Virgo Cluster Dwarf Early-Type Galaxies from the SMAKCED Project. I. Kinematically Decoupled Cores and Implications for Infallen Groups in Clusters
