Embedding globular clusters in dark matter minihalos solves the cusp-core and timing problems in the Fornax dwarf galaxy
我们使用一个完整的GPU $N$体代码来证明,暗物质的迷你晕,作为一个新的组成部分的球状星团,解决了时间和尖点核心的问题,在天炉座,如果五个(或六个)球状星团最近吸积($\leq$ 3 Gyr前)的天炉座。在这些假设下,这些球状星团的坠落不会发生,并且根据观测,在天炉座的中心没有星团形成。我们发现,交叉的球状星团,有DM minihalos附近的天炉座中心诱导的尖核过渡的暗物质晕,从而解决尖核问题,在这个矮星系。暗物质核心的大小取决于球状星团穿越的频率。我们的模拟也清楚地表明,在通道之间,暗物质晕可以再生其尖端。此外,我们的模型与球状星团的暗物质质量的限制很好地吻合,因为我们的星团失去了大部分初始的暗物质微晕。这些结果为球状星团中普遍存在暗物质晕提供了旁证。
2020-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Cores Live Long and Prosper in Cuspy Dark Matter Halos
University of Helsinki(赫尔辛基大学);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
研究通过模拟表明,具有核心的恒星系统可在尖峰暗物质晕中稳定存在,挑战了冷暗物质模型的某些结论。
2026-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Maximum likelihood fits to a cored halo enclosing finite mass
由Robertson-Walker导出的Ricci张量和平坦空间度规形成的混合Ricci标量$R_{μν}η^{μν}$在渐近约束下成为一个暗的伪等温密度。虽然这一限制是否能扩展到更一般的场景还不清楚,但它是独立于模型的,并暗示了一个激进的前提:所有的银河系暗物质晕都来源于许多不同的罗伯逊-沃克时空。我们探讨这个前提,并提出了一个核心的星系晕,它包围在所有空间的有限质量。我们计算适合的参数发表的银河系矮球状星系的数据,并找到与预测的倒数平方尺度关系的一致性。球对称性允许将每个单独的晕视为在修正的引力作用下相互作用的点粒子。这种力在大分离时是牛顿力,具有主导偶极校正,并且在小分离时自然软化为零。作为冷暗物质,这种晕的集合体为大尺度$N$天体模拟和小尺度天体物理数据之间的紧张关系提供了一个可能的解决方案。
2019-08-30 astro-ph.GA
An extended stellar halo discovered in the Fornax dwarf spheroidal using Gaia EDR3
利用Gaia EDR3空间扩展的均匀数据,研究了天炉座矮球状星系红巨星支恒星星族的分布范围。我们预选属于天炉座的恒星是基于它们的自行,视差和色星等图。后一个标准提供了一个天炉座恒星样本,我们进一步限制了颜色和大小,以消除由于银河系恒星或类星体的污染。数据的精确度足以达到非常小的污染(0.02%至0.3%),使我们能够达到比天炉座中心表面亮度深12个数量级的背景水平。我们发现了密度分布的一个中断,这揭示了一个额外的组件的存在,半径为2.1度,即5.4千秒差距,几乎是天炉座半光半径的7倍。扩展的新成分占天炉座恒星质量的10%,表现得像一个扩展的光环。在这样一个前所未有的深度(相当于V波段的$37.94\pm0.16$磁${\rm arcsec}^{-2}$)没有潮汐拉长特征,排除了潮汐剥离的可能作用。相反,我们认为天炉座很可能是在第一次下沉,并已失去了它的气体最近,因此导致缺乏重力,这意味着残余的恒星已经球形膨胀,形成新发现的天炉座恒星晕。
2022-03-22 astro-ph.GA
The survival of globular clusters in a cuspy Fornax
长期以来,人们一直认为,球状星团(GC)在天炉座矮星系中的径向分布要求其暗物质晕具有$\sim 1$ kpc大小的核心。我们重新审视这一论点,通过调查类似的天炉座形成的E-MOSAICS,宇宙学流体动力学模拟,自洽以下的形成和演化的GCs在鹰星系形成模型。在EAGLE中,天炉座质量晕是尖的,可以用Navarro-Frenk-White剖面很好地描述。我们后处理的E-MOSAICS占GC轨道衰变的动力学摩擦,这是不包括在原来的模型。动力摩擦导致33%的质量为$M_{\rm GC}\geq4\times10^4 {~\rm M_\odot}$的GC下沉到它们的宿主中心,在那里它们被潮汐破坏。天炉座共有五个GC,与其他类似恒星质量的星系相比,这是一个非常大的数量。在模拟中,我们发现只有3%的天炉座类似物有五个或更多的GC,而30%只有一个,35%没有。我们发现,GC系统的卫星更集中比在外地矮星,而那些在原地形成(45%)更集中比那些被吸积。GC的存活概率随着其形成时的径向距离($r_{\rm init}$)而迅速增加:对于具有$r_{\rm init} \leq 1$ kpc的GC,存活概率为37%,对于具有$r_{\rm init} \geq 1$ kpc的GC,存活概率为92%。E-MOSAICS中GC的现今径向分布与天炉座中的GC的径向分布是无法区分的,这表明,与文献中的说法相反,…
2020-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak Galactic Halo--Fornax dSph Connection from RR Lyrae Stars
首次在星系形成和演化的广泛背景下讨论了天炉座矮球状星系(dSph)古老变星的精确脉动特性。均匀的多波段$BVI$光学光度计跨越{ \it二十}年,使我们能够识别和表征超过1400 RR天琴座星(RRL)在这个星系。其中70%是新发现。我们研究了天炉座的周期振幅分布,发现天炉座缺乏高振幅(A $_V\gsim$ 0.75 mag)短周期基模RRL(P $\lsim$ 0.48 d,HASP)。这些天体出现在比[Fe/H] $\sim$ -1.5更富金属的恒星群中,它们在星系晕(Halo)和球状星团中很常见。这一证据表明,老(年龄大于10 Gyr)的天炉座恒星是相对贫金属的。对现在的天炉座dSph在再现晕周期分布中的作用的详细统计分析表明,当它与大质量矮星系(人马座dSph,大麦哲伦云)中的RRL结合时,它只能占晕的几到20%。这一发现表明,与大质量的矮星相比,类似天炉座的系统在形成光环方面发挥了次要作用。我们还讨论了HASP的发生与附近矮星系的光度和早期化学成分的关系。我们发现,独立于它们各自的恒星形成历史,明亮的(M $_V\lsim$-13.5等)星系有HASP,而暗淡的(M $_V\gsim$-11等)没有。有趣的是,天炉座属于一个光度范围(--11 $<$ M $_V<$ --13.5等),在这个范围内,HASP的出现似乎与宿主星系的早期恒星形成和化学富集有关。
2016-12-09 astro-ph.GA
Cored galaxies in cuspy dark matter halos
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);University of Victoria(维多利亚大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);University of Surrey(萨里大学)
通过光度数据研究矮星系和超弱矮星系的内恒星密度分布,探讨核心型分布是否需要非尖峰暗物质晕,发现弱核心分布可与尖峰暗物质分布一致,但强核心分布不一致,且投影难以区分。
2025-12-17 astro-ph.GA
N-body self-consistent stars-halo modeling of the Fornax dwarf galaxy
我们提出了与银河系有关的天炉座矮椭球星系的近自洽的星晕模型。这样的星系由暗物质主导,系统中几乎没有气体。因此,它们是考虑可见光和暗物质晕成分的N体建模的优秀对象。为了模拟由观测到的天炉座恒星的运动速度推断出的暗物质晕,我们基于两个源代码集构造了几个自洽的准平衡模型。其中之一(GalactICS软件,NEMO)处理的自洽分布函数建模,它取决于能量$E$和垂直分量的角动量$L_z$。另一个是包含在AGAMA框架,是基于史瓦西的轨道计算。它可以再现天炉座的非球形自洽结构作为轨道对银河系密度贡献的加权和,即使推断的暗晕参数来自于Jeans分析,该分析不要求任何分布函数应为正。为了猜测使N体模型接近可见物体的参数,我们使用恒星-暗物质模型的天炉座星系的流体动力学轴对称Jeans方程的基础上,考虑到速度各向异性参数。然后,我们研究了进化的模型进行N体模拟与falcON代码,以测试其稳定性。在模拟过程中获得模型参数随时间的变化。AGAMA模型显示出最好的协议所得到的速度色散剖面与观测数据。
2021-05-23 astro-ph.GA
Can cuspy dark matter dominated halos hold cored stellar mass distributions?
本文利用爱丁顿反演方法,仅凭恒星质量分布约束暗物质分布,证明核心恒星分布与无碰撞暗物质的NFW势不相容,表明低质量星系中的核心暗示暗物质偏离无碰撞性质。
2023-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Limits on the significant mass-loss scenario based on the globular clusters of the Fornax dwarf spheroidal galaxy
许多解释球状星团(GC)中化学性质特殊的恒星起源的方案都需要显著的质量损失($\ge95\%$)来解释观测到的这类恒星的比例。在天炉座矮星系的GC中,显著的质量损失可能是一个问题。Larsen等人(2012)的研究表明,天炉座中的GCs与贫金属场星的比例很大,所有具有${\rm [Fe/H]}<-2$的星中约有$20-25\%$属于四个贫金属GCs。这就规定了可能在天炉座GC中发生的$\sim80\%$质量损失的上限。在本文中,我们提出了一个解决这个问题的建议,恒星可以离开天炉座星系。我们使用了一系列的$N$体模拟,以确定从天炉座质量损失的限制作为一个功能的初始轨道半径的GC和速度与恒星离开天炉座GC。我们考虑一组核心和尖点的天炉座密度分布。我们的结果表明,在尖点模型下,当GCs的初始轨道半径为$R=2-3\,\rm{kpc}$,恒星的初速度为$v>20\,\rm{km\,s^{-1}}$时,离开星系的恒星比例可以达到$\sim90\%$.我们表明,这样大的速度可以通过气体驱逐引起的质量损失,但不是恒星演化引起的质量损失。我们的研究结果意味着,一个不能解释的金属丰度分布的天炉座场星的证据,对天炉座GC显着的质量损失,如果质量损失是由于气体排出。
2016-01-21 astro-ph.GA
Cores in Classical Dwarf Spheroidal Galaxies? A Dispersion-Kurtosis Jeans Analysis Without Restricted Anisotropy
我们尝试使用一种新的方法来测量两个矮椭球星系天炉座和玉夫座中的暗物质的密度,该方法采用基于无碰撞玻尔兹曼方程的二阶矩和四阶矩的Jeans方程(即视线恒星速度的方差和峰度)。与以前的相关努力,我们允许径向和切向的二阶和四阶矩的各向异性,以彼此独立地变化。我们应用该方法模拟数据,并建立在一定程度上,它似乎能够打破与二阶仅牛仔裤分析的退化。当我们将这项技术应用于实际数据时,我们对天炉座内部密度的理解并没有得到很大的改善,仍然可以用一个非常尖的或核心的密度轮廓来拟合。然而,对于Sculptor,我们发现该技术表明数据与陡峭的剖面不相容,取芯剖面似乎更一致。以及提出这些新的结果,并将它们与文献中的其他估计进行比较,我们试图理解为什么该技术在一个系统中比其他系统更有效。
2013-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Joint Gas and Stellar Dynamical Models of WLM: An isolated dwarf galaxy within a cored, prolate DM halo
我们提出了多示踪动力学模型的低质量($M_{*} \sim 10^{7}$),孤立的矮不规则星系WLM,以同时限制内斜率的暗物质(DM)晕密度分布($γ$)和平坦化($q_\mathrm{DM}$),和恒星轨道各向异性($β_{z}, β_{r}$)。对于第一次,我们展示了如何共同约束的质量分布HI气体旋转曲线和离散恒星运动学求解金斯方程导致$\sim2$减少$γ$的不确定性的一个因素。质量各向异性简并也被部分打破,导致$\sim 30\%$对$M_\mathrm{vir}$(和$\sim 70\%$在半光半径)和$\sim 25\%$对各向异性的不确定性降低。我们的推断值$γ= 0.3 \pm 0.1$是强大的晕几何形状,并在良好的协议与恒星反馈驱动DM核心创建的预测。推导出的DM晕与$q_\mathrm{DM} = 2 \pm 1$的长轴几何是一致的矮星系晕的$Λ$ CDM模拟。虽然具有$σ/m_{X} \sim 0.6$的自交互DM(SIDM)模型可以重现该核心DM配置文件,但交互事件可能使光环球形化。因此,同时核心和长形DM晕可能是一个挑战SIDM。最后,我们发现WLM($β_{r}$)中恒星各向异性的径向分布遵循与经典dSphs,Fornax和Sculptor几乎相同的切向各向异性增加的趋势。鉴于WLM的轨道历史,这一结果可能会引起疑问,这种各向异性是否是潮汐剥离的结果,…
2021-04-09 astro-ph.GA
Challenges in modeling the dark matter halo of NGC 1052-DF2: Cored versus cuspy halo models
本研究针对NGC 1052-DF2暗物质质量估算的模型简并问题,通过各向异性分布函数和MCMC方法对比核型与尖型暗物质晕模型,排除了尖型晕模型,发现核型晕模型拟合更优但受数据约束有限,该星系可能存在符合标准恒星-晕质量关系的超弥散暗物质分布。
2024-07-10 astro-ph.GA
Globular clusters as tracers of the host galaxy mass distribution: the Fornax dSph test case
天炉座矮球状星系是银河系中最大的卫星星系,被认为是嵌入在一个巨大的暗物质晕中,也是银河系中唯一拥有五个球状星团的卫星星系。有趣的是,它们的估计质量、年龄和位置似乎很难与$Λ$ CDM方案中预期的显著暗物质成分的存在相兼容。事实上,如果天炉座有一个具有标准密度分布的CDM晕,那么它的所有球状星团都应该在很多年前由于动力学摩擦而沉入银河系中心。因此,一些作者提出,最大质量的星团可能是在天炉座形成的,后来被潮汐捕获。在本文中,我们调查过去的天炉座GC系统的演化,使用最近开发的,半解析处理的动力学摩擦和直接$N$体模拟的轨道演化的球状星团内的天炉座和天炉座星系周围的银河系。我们的研究结果表明,一个“原位”的起源,所有的集群是可能的,如果他们的观察位置接近他们的空间和他们的轨道几乎是圆形的。此外,银河系似乎加速了GC衰变,减少了$15\%$的衰变时间。然而,我们的研究结果表明,GC的生存概率超过$50\%$,即使在尖形密度分布的情况下。我们的结论是,需要更详细的数据来阐明天炉座的暗物质的内容,区分尖状或核心的配置文件。
2016-07-28 astro-ph.GA
Halo mass estimates from the Globular Cluster populations of 175 Low Surface Brightness Galaxies in the Fornax Cluster
低表面亮度星系的晕质量$M_{halo}$是了解其形成过程的重要测量数据。一个有希望的方法来估计一个星系的$M_{halo}$是利用$M_{halo}$和相关球状星团($N_{\mathrm{GC}}$)的数量之间的经验标度关系。我们使用贝叶斯混合模型的方法来测量$N_{\mathrm{GC}}$为175 LSB($23\leq\left\langle μ_{e,r} \right\rangle [\mathrm{mag\ arcsec}^{-2}]\leq 28$)的天炉座星系团使用天炉座深巡天(FDS)的数据,这是迄今为止分析这种研究的低质量星系的最大样本。天炉座星系团的接近意味着我们可以测量比以前对LSB星系GC系统的研究小得多的物理尺寸($0.3\leq r_{e,r}\ [\mathrm{kpc}]\leq 9.5$)的星系,探测恒星质量低至$M_{*}\sim10^{5}\mathrm{M_{\odot}}$。该样本还包括\nudg \超扩散星系(UDG),预计$r$带半光半径大于1.5千秒差距。我们的研究结果是一致的外推的$M_{*}-M_{halo}$关系预测丰度匹配。特别是,我们的UDG测量结果与矮尺寸晕一致,具有$10^{10}$和$10^{11}\mathrm{M_{\odot}}$之间的典型质量。总的来说,我们的UDG样本在统计上与相同星等范围内的较小LSB…
2019-01-28 astro-ph.GA
The Diversity of Core Halo Structure in the Fuzzy Dark Matter Model
在模糊暗物质(FDM)模型中,引力坍缩的物体总是由位于维里化晕内的孤子核心组成。虽然各种数值模拟已经证实,坍缩结构可以描述的核心NFW一样的密度分布,仍然有分歧的核心质量和晕质量之间的关系。为了充分理解这种关系,我们已经组装了一个大样本的核心晕的基础上理想化的孤子合并和宇宙学模拟与各种盒子的大小。我们发现,有一个相当大的分散在核心晕质量的关系,增加晕质量,表明FDM模型允许核心和晕共存于不同的配置。我们提供了一个新的经验方程的核心晕质量关系的不确定性,可以包括所有以前发现的关系中的色散,并强调,任何观测约束的粒子质量使用一个紧密的一对一的核心晕质量关系应遭受额外的不确定性的顺序为50%的晕质量$ \ge 10^9 (8 \times 10^{-23} eV/ (mc^2))^{3/2} M_\odot$。我们认为,潮汐剥离可能是一种影响,有助于分散的关系。
2022-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter inner slope and concentration in galaxies: from the Fornax dwarf to M87
我们应用两个新的国家的最先进的方法,模型的分布所观察到的示踪剂在投影相空间解除质量/速度各向异性(VA)的简并和推导的星系的质量分布的约束,以及他们的VA。我们首先展示了如何分布函数为基础的方法应用到卫星运动学,否则孤立的SDSS星系显示令人信服的观测证据的年龄匹配:红色星系有更多的集中暗物质(DM)晕比蓝色星系相同的恒星或晕质量。然后,将MAMPOSSt技术应用于M87(由其红色和蓝色球状星团追踪),我们发现非常尖的DM是有利的,除非我们释放DM浓度或恒星质量的先验(导致不受约束的斜率)。对于天炉座矮椭球(由其富金属和贫金属恒星追踪),内部DM斜率是不受约束的,如果恒星质量固定,则核心的证据很弱。这突出了先验知识对于DM建模的重要性。最后,我们发现M87周围的蓝色GC和天炉座富金属星都有切向的外VA。
2014-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Profile Independent Determination of the Dark Matter Distribution of the Fornax Local Group Dwarf Spheroidal Galaxy
本星系群矮球状星系是研究暗物质暗晕小尺度结构最有希望的天体物理目标之一。我们描述了一种方法,用于测试建议DM晕模型和LG dSphs内的恒星星族观测之间的对应关系。通过利用任何建议的DM模型的引力势和可用的恒星运动学数据,我们可以得到一个预测的观测到的恒星表面密度的LG dSph,可以直接与观测比较。因为我们不做任何参考假设的表面亮度分布,我们的模型可以应用到异国情调的DM分布,产生非典型的恒星密度分布。我们使用我们的方法来确定,天炉座LG dSph的DM晕更有可能是核心比尖,确定它的特点是由一个半小到半长轴比在较小的张力与模拟,并没有发现实质性的证据的磁盘内dSph的较大DM晕。
2019-12-03 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Tidal disruption of globular clusters in dwarf galaxies with triaxial dark matter haloes
利用N体模拟研究了矮球状星系中球状星团的潮汐演化。我们的模型采用了宇宙学动机的情况下,dSPH近似的静态NFW晕与三轴形状。我们将我们的模型应用于五个GC,跨越三个数量级的恒星密度和两个质量,选择代表的五个GC表现出的天炉座dSph的属性。我们发现,只有代表天炉座最低密度GC(F1)的物体才能被天炉座的内部潮汐场完全破坏-即使它们的轨道衰减到天炉座的中心,四个密度更大的星系团也能生存下来。对于一个大的轨道和投影角,我们研究的空间和速度分布的恒星碎片沉积在完全破坏的F1类GC。我们的模拟显示,在低表面亮度(>26 mag/arcsec ^[2])下,这些碎片表现为壳层、孤立的团块和拉长的过密度,这让人想起在几个MW dSphs中观察到的亚结构。这些特征是由星系势的三轴性引起的,不会随着时间的推移而消失。碎片的运动学在很大程度上取决于前身的轨道。与盒和共振轨道相关的碎片不显示流运动,如果视角垂直/平行于祖先的轨道平面,则可能比dSph的场群“更冷”/“更热”。与此相反,与环轨道相关的碎片显示出的旋转速度,可能是从星系中心检测到几个千秒差距。化学标记,可以区分GC碎片场星可能会揭示是否合并的GC有助于形成多个恒星组件中观察到的dSphs。
2009-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Fornax Deep Survey with VST. I. The extended and diffuse stellar halo of NGC~1399 out to 192 kpc
[摘要]我们已经开始了一个新的深度,多成像调查的天炉座集群,被称为天炉座深度调查(FDS),在VLT调查望远镜。本文给出了星系团核心亮星系NGC 1399周围2平方度范围内的深部测光。我们发现发光星系NGC 1399的周围有一个非常大的、弥散的包层:我们绘制了从星系中心向外33弧分(~ 192千秒差距)的表面亮度图,在g波段下至约31 mag/arcsec ^[2]。深测光使我们能够在NGC 1399和NGC 1387之间的星团内区域探测到一个微弱的恒星桥。通过分析这一特征的综合颜色,我们认为这可能是由于两个星系之间正在进行的相互作用,NGC 1387东侧的外层被剥离。通过对光分布的拟合,我们发现在R=10 arcmin(~58 kpc)处,总光分布中存在一个物理突变半径,该突变半径决定了明亮的中心星系与外指数恒星晕之间的过渡区。我们讨论的主要影响,这项工作的建立恒星晕的天炉座星系团的中心。通过与大质量BCGs恒星晕形成的数值模拟结果的比较,我们发现观测到的恒星晕质量分数与恒星质量在10^8 - 10^11 M_sun范围内的祖先星多次吸积形成的恒星晕相一致。这可能意味着NGC 1399的光环也经历了一次重大的合并事件。在192千秒差距范围内没有大量的发光恒星流和潮汐尾,这表明这种强相互作用的时代可以追溯到早期的形成时代。因此,与室女星系团不同的是,NGC 1399周围的扩展恒星晕…
2016-02-05 astro-ph.GA
Observational predictions for the survival of atomic hydrogen in simulated Fornax-like galaxy clusters
本文利用TNG50模拟研究类Fornax星系团中的中性氢分布,预测MFS巡天将观测到显著的HI覆盖比例,且星系外大量气体与卫星星系相关联。
2024-04-25 astro-ph.GA
Estimating the evolution of gas in the Fornax dwarf spheroidal galaxy from its star formation history: an illustrative example
我们认为,矮球状星系(dSph)恒星形成历史的详细数据可以用来估算其恒星形成盘中冷气体的总质量M_g(t)的演化。以天炉座为例,假设恒星形成速率psi(t)= λ_*(t)[M_g(t)/M_sun]^alpha与邻近星系的观测结果一致,我们估计了它的M_g(t)和相应的净气体流量Δ F(t)。我们将Delta F(t)从净流入到净流出的转变的开始确定为天炉座晕成为银河系卫星的时间t_sat,并利用LambdaCDM宇宙学中的中位晕生长历史及其在半光半径范围内的当前质量,估计了在t < t_sat时天炉座晕总质量M_h(t)的演化。我们研究了α = 1,1.5和2的三种不同情况,并通过比较在t < t_sat时气体质量分数f_g(t)= M_g(t)/M_h(t)与再电离宇宙中晕吸积气体的模拟结果来证明相应的λ_*(t)。我们发现,在t_sat ~ 5或8 Gyr时,天炉座晕增长到M_h(t_sat)~ 2 × 10^9 M_sun,这与先前利用恒星运动学和轨道运动数据所做的研究基本一致。我们定性地描述了天炉座作为一个卫星的演变,并讨论了我们的方法可能扩展到其他dSphs。
2015-12-03 astro-ph.GA
The tidal evolution of the Fornax dwarf spheroidal and its globular clusters
从天炉座矮球状星系的运动学推断其暗物质(DM)含量远低于LCDM宇宙学模拟的预期。我们使用N体模拟来检查这是否可能是银河潮汐的结果。我们发现,尽管盖亚任务改善了自行,但天炉座的近心距离仍然没有受到很好的约束,主要是因为它的最大速度分量大致与太阳运动反平行。因此,将天炉座的自行转化为银心速度,敏感地依赖于天炉座的假设距离:观测到的距离不确定性$\pm 8\%$,意味着近心距离在$r_{\rm peri}\sim 50$和$r_{\rm peri}\sim 150$ kpc之间变化。我们的模拟表明,对于$r_{\rm peri}$在较低的范围内的估计,LCDM subhalo的最大圆周速度$V_{\rm max}=40$公里秒$^{-1}$(或维里质量$M_{200}\approx 10^{10} M_\odot$,预期从LCDM)将潮汐剥离到$V_{\rm max} \sim 23$公里秒$^{-1}$超过$10$陀螺仪。这将使天炉座恒星半质量半径内的DM质量减少到初始值的一半左右,使其与观测结果一致。潮汐剥离主要影响天炉座的DM晕;它的恒星成分受到的影响很小,在此过程中损失的质量小于其初始质量的$5\%$。我们还探讨了银河潮汐的影响,对动态摩擦衰减时间的天炉座的人口的球状星团(GC),并发现很少的证据,实质性的变化,与模型运行在隔离。一个人口的GC与初始轨道半径之间的$1$和$2$…
2021-10-12 astro-ph.GA
The impact of cored density profiles on the observable quantities of dwarf spheroidal galaxies
我们修改了化学动力学程序GEAR,模拟了自相互作用的暗物质对19个具有不同成星性质的低质量矮星系的可观测量的影响。我们采用了一个相对较高的,速度独立的截面$σ/m = 10$厘米$^2$ /克和提取,除了综合量,总质量密度分布,光度分布,视线速度,化学丰度和恒星形成的历史。我们发现,尽管在暗物质晕的中心创建大的核心,淬火星系的可观察到的数量上的SIDM的影响是不可辨别的,主要是由随机建立的恒星物质。因此,我们的结论是,这是不可能的,从单个或小样本的矮星系的密度分布作出全球性的声明。虽然主要是基于淬火星系,这一发现支持其他最近的工作提出的问题的可靠性推断核心的密度分布,来自观测到的视线速度。
2018-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Do Ultra Diffuse Galaxies with Rich Globular Clusters Systems have Overly Massive Halos?
本文研究富含球状星团的超弥散星系,发现其不遵循标准恒星质量—暗物质晕质量关系,可能因早期淬灭而未形成预期恒星质量,从而表现为拥有过大的核芯型暗物质晕。
2024-01-14 astro-ph.GA
Cusp or core? Revisiting the globular cluster timing problem in Fornax
我们使用N体模拟重温球状星团(GC)的“定时问题”在天炉座矮椭球(dSph)。与先前的工作一致,我们发现,由于动力学摩擦,GC下沉到暗物质晕的中心,具有尖状的内部密度分布,但在具有恒定密度核心的晕中,GC在大约1/3的核心半径($r_{\rm core}$)处“失速”。下沉或失速的时间尺度很大程度上取决于GC的质量和初始轨道半径,但对于在$r_{\rm core}$内具有相同总质量的尖状(NFW)或核心晕来说,基本上是相同的。因此,以GC没有下沉到中心为基础反对一个尖点与反对一个核心没有什么不同,除非所有的集群今天都在$\sim (1/3)\, r_{\rm core}$。这意味着核心半径超过了$\sim 3$千秒差距,比任何核心形成情景中似乎合理的半径都要大得多。(The天炉座GC的平均投射距离为$\langle R_{\rm GC,Fnx}\rangle\sim 1$ kpc,有效半径为$\sim 700$ pc。)一个更简单的解释是,天炉座GC只受到动力学摩擦的适度影响,正如预期的那样,如果星系团开始以$\sim 1$ - $2$ kpc的初始半径运行,刚好在天炉座现在的半光半径之外,但在银河潮汐留下的潮汐半径之内。这并非完全出乎意料。天炉座GC比大多数天炉座恒星更古老,更贫金属,而dSphs中的这些群体往往比年轻和更富金属的同行在空间上更广泛。与一些早期的说法相反,我们的模…
2019-11-18 astro-ph.GA
Made-to-Measure Dark Matter Haloes, Elliptical Galaxies and Dwarf Galaxies in Action Coordinates
我们为常用于星系建模的双幂律密度族提供了一系列基于作用的分布函数(DF)。DF本身是一个双幂定律的行动的组合,并减少到已知的限制,在一个纯幂定律的情况下,在小和大半径。我们的方法使模型的速度各向异性进行调整,因此,在内部和外部的各向异性可以指定的手的应用程序。我们提供自洽的DF的Hernquist和Jaffe模型-无论是无处不在的各向同性速度分散,并与运动学,逐渐变得更加径向各向异性向外移动。我们也进行了这项工作的核心暗物质模型。这些都是量身定制的,以代表黑暗的晕和椭圆星系分别从模拟或观测数据推断的运动学特性。最后,我们放松核心发光组件内的暗物质晕提供一个自洽的模型嵌入在暗物质的矮椭球。DF为我们提供了非旋转的球形恒星系统,但与行动的工作的优点之一是相对容易,这样的模型可以转换成轴对称和三轴。
2015-01-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quantifying the Origin and Distribution of Intracluster Light in a Fornax-like Cluster
利用宇宙学$N$体模拟方法,研究了类天炉座星系团团内光(ICL)中恒星的起源和分布。在一个暗物质的模拟,我们确定了一个光环,在$z=0$,有$M_200 \simeq 4.1 \times 10^{13}M_{sun}$和$r_{200} = 700kpc$,并取代下降的subhalos模型,包括球体和光盘组件。当它们落入星团时,其中一些星系中的恒星从它们的宿主中剥离出来,形成ICL。我们认为,独立的贡献ICL的恒星起源于晕和盘的星系。我们发现,盘ICL星更集中比晕ICL星。大多数盘状ICL恒星与一个最初以盘状为主的星系有关,该星系落在星团的中心,并被严重破坏,产生部分cD星系。在径向距离大于200kpc,远远超出cD星系的恒星包层的地方,以前来自星系恒星晕的恒星占据了ICL。因此,在大距离上,ICL的星族主要是由较老的恒星组成。
2017-06-14 astro-ph.GA
The Dark Matter Halo of the Milky Way, AD 2013
我们推导出银河系的质量模型(MW)使用核心的暗物质(DM)晕配置文件和最近的数据。所使用的方法包括在拟合一个球对称模型的银河系与Burkert DM晕配置文件可用的数据:MW终极速度在该地区内的太阳圈,圆速度最近估计从微波激射星形成地区在中间半径,和速度分散的恒星晕示踪剂的最外层银河系地区。后者是通过集成的Jeans方程为每个建模的质量分布,并允许不同的示踪剂种群的不同速度各向异性。为了比较,我们也考虑Navarro-Frenk-White剖面。我们发现,有核的剖面是最好的剖面,其中心密度较浅,约为rho_H~ 4 × 10^7M_s/kpc ^3,核半径较大,约为R_H~10 kpc,这与在外部螺旋中观察到的结果一致,并且与螺旋的普遍自转曲线所依据的质量模型一致。我们还描述了导出的模型的不确定性,这是至关重要的驱动约束不良的速度弥散各向异性的晕示踪剂。新出现的核心DM分布对DM湮灭角剖面有影响,相对于标准的ΛCDM,NFW剖面,DM湮灭角剖面在银河系中心方向上的提升要小得多。使用派生的不确定性,我们讨论了最后的局限性和前景,以区分核心和尖DM轮廓与可能观察到的扩散DM湮灭信号。目前的质量模型的目的是描述我们银河系中物质分布的现状,这是构建宇宙学,天体物理学和基本粒子当前关键问题所必需的。
2013-06-20 astro-ph.GA hep-ph
Dynamical friction for circular orbits in self-interacting ultralight dark matter and Fornax globular clusters
该研究基于Gross-Pitaevskii-Poisson方程推导强自相互作用ULDM中的圆轨道动力学摩擦,解释天炉座球状星团下落时间问题并约束粒子参数。
2025-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Fornax3D project: discovery of ancient massive merger events in the Fornax cluster galaxies NGC 1380 and NGC 1427
本文报道了在天炉座星系团的早型星系NGC 1380和NGC 1427中发现的古代大质量合并事件。作为Fornax3D项目的一部分,这两个星系都被VLT上的MUSE IFU仪器观测到。通过拟合最近发展的人口轨道叠加模型观测到的表面亮度以及恒星的运动学,年龄和金属丰度的地图,我们得到的恒星轨道,年龄和金属丰度分布的每个星系。然后,我们将每个星系分解成多个基于轨道的组件,包括一个动态热的内部恒星晕组件,它被确定为过去大规模合并的遗迹。通过与宇宙学星系模拟中的类似物(主要是TNG 50)进行比较,我们发现,这样一个热的内恒星晕的形成需要与一个现在已经被摧毁的大质量卫星星系合并,在NGC 1380的情况下是$3.7_{-1.5}^{+2.7} \times 10^{10}$ Msun(大约是其当前恒星质量的$1/5$),在NGC 1427的情况下是$1.5_{-0.7}^{+1.6} \times10^{10}$ Msun(大约是其当前恒星质量的$1/4$)。此外,根据再生动力冷盘的恒星年龄分布,我们推断NGC 1380的最后一次大规模合并发生在$\sim10$ Gyr前,而NGC 1427的最后一次大规模合并结束于$t\lesssim 8$ Gyr前,这是根据其热的内晕中的恒星星族来推断的。NGC 1380的主要合并事件是第一个在本体积之外的星系中定量推断合并质量和合并时间的事件。此外,它…
2022-04-14 astro-ph.GA
The Cusp/Core problem: supernovae feedback versus the baryonic clumps and dynamical friction model
在本文中,我们比较了两个众所周知的机制,被认为能够解决尖点/核心问题(a。超新星反馈; b.重子团DM相互作用),通过比较他们的理论预测与最近的观测星系的内坡的质量范围从dSphs正常的螺旋。我们比较了$α$ - $V_{\rm rot}$和$α$ - $M_{\ast}$的关系,这两个模型预测的高分辨率数据来自\citep{Adams2014,Simon2005},小东西\citep{Oh2015},东西矮\citep{Oh2011a,Oh2011b},东西螺旋\citep{Oh2015},雕塑家,天炉座和银河系。理论预测与完整数据集的比较表明,这两个模型的表现相似,而当我们限制分析的一个更小的子样本的质量更高,我们表明,本文提出的方法(重子块DM相互作用)比一个基于超新星反馈的表现更好。我们还表明,相反的第一个模型的预测,小质量的dSphs可能有核心的配置文件。这意味着,在具有恒星质量$<10^6 M_{\odot}$的dSphs中观测核心内部轮廓并不一定意味着$Λ$ CDM模型存在问题。
2016-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Numerical simulations of dark matter haloes produce polytropic central cores when reaching thermodynamic equilibrium
自引力天体经常在密度剖面(核心)中显示出一个中心平台,其物理起源是激烈争论的。核在理论上被期望存在于最大熵的N体系统中,然而,它们并不存在于冷暗物质(CDM)的正则N体数值模拟中。我们的工作表明,尽管理论和数值模拟之间存在明显的矛盾,但它们是完全一致的。简单地说,核心是热力学平衡系统的特征,但在CDM模拟中,热化碰撞被故意抑制。当碰撞被允许时,N体数值模拟开发核心密度分布,与理论预期完全一致。我们比较了理论和两种类型的数值模拟:(1)当DM粒子具有足够的截面时,有效的两体弛豫时间尺度变得比哈勃时间短,导致核心DM晕。这样得到的晕,质量从矮星系到星系团,在归一化后坍缩成单一的形状,这种形状与理论上预期的多变密度分布相一致。(2)在正则N体数值模拟中,由于使用有限质量DM粒子人为地增加了两体碰撞率,所以通常不考虑内半径。我们发现,丢弃的半径开发的核心是大于所采用的数值软化和多变的形状独立的晕质量。我们的工作表明,在模拟(或观察)的密度分布的核心的存在下,可以作为证据的系统在热力学平衡。
2021-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sextans' cold substructures as a dynamical judge: Core, Cusp or MOND?
冷暗物质模型预测尖形暗物质晕。然而,已经发现,在一些低质量星系中,核心暗晕可以更好地描述它们的内部动力学。在这里,我们给出了在六分仪矮球状星系的暗晕配置文件的限制,通过研究在这个星系中检测到的两个冷运动子结构的寿命。我们进行N体模拟的恒星团在六分仪矮星系,包括一个活的暗物质晕和主要的恒星组成部分。我们发现,如果暗晕是尖的,半长轴约为400 pc的星团在约5 Gyr内就被破坏了,即使星团最初是半径r_c=5 pc的紧凑星团。初始轨道半长轴\leq为250 pc的星团可能会解体,但由于动力学摩擦,它们的轨道会向中心衰减。相比之下,恒星团可以在核心暗物质晕中持续一个哈勃时间,即使初始团的半径扩展到r_c=80 pc。我们还研究了MONDian背景下的集群演化。在这种情况下,我们发现,即使是半径r_c=80 pc的扩展恒星团生存的哈勃时间,但不切实际的值为9.2的恒星质光比是必要的。
2013-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Fornax Cluster VLT Spectroscopic Survey II - Planetary Nebulae kinematics within 200 kpc of the cluster core
我们提出了最大的和空间上最广泛的行星状星云(PNe)的天炉座星系团的目录。我们测量了1452 PNe的速度到200千秒差距的集群核心使用反分散无缝光谱技术与数据从FORS 2的VLT。有了这样大的空间覆盖范围,我们可以分别研究一些星系团主星系的星晕和星系团内的光。在这篇关于天炉座星团VLT光谱巡天(FVSS)的第二篇论文中,我们对发射线源进行了识别和分类,描述了从离散的无狭缝图像中选择PNe并计算它们的坐标和速度的方法。从PN的二维速度图,我们确定恒星流,可能跟踪的引力相互作用的NGC 1399与NGC 1404和NGC 1387。我们还提出了$\sim 200$ kpc半径的速度色散曲线,它显示了明亮的中心星系和星团势叠加的特征,后者明显地主导着R $\sim 1000$“($\sim 100$ kpc)以外的区域。
2018-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the shape of dark matter haloes using only starlight II. Tests of the technique with objects of known gravitational potential
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Universidad Nacional del Noroeste de la Prov. de Buenos Aires, UNNOBA, CONICET(布宜诺斯艾利斯省西北国立大学,UNNOBA,CONICET);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
该研究验证了EIM-tool这一测光工具,其可通过恒星光区分核心状与尖峰状暗物质晕,在球状星团、矮椭球星系及数值模拟测试中表现可靠。
2026-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation and Evolution of sub-structures in tidal tails: Spherical dark matter haloes
最近提出了一个关于球状星团潮尾恒星超密度形成的理论,该理论预言了超密度形成的位置和时间,并成功地用质点星系势中球状星团的N体模拟进行了检验。在这项工作中,我们提出了一个比较这个理论和我们的模拟使用矮星系轨道两个不同形状的暗物质晕研究的核心和尖状晕潮汐尾的形成和演化的影响。我们发现没有区别使用尖或核心晕,但是,我们发现一个有趣的不对称之间的领先和落后的手臂的潮汐尾巴。拖曳臂比引导臂生长得更快,这种不对称性可以在第一次过密度的距离和它的大小上看到。我们建立了到第一个过密度的距离和这个过密度的大小之间的关系。
2017-11-10 astro-ph.GA
New model of density distribution for fermionic dark matter halos
在本文中,我们制定了一个新的模型的密度分布晕的暖暗物质(WDM)粒子。该模型是由一个单一的微观物理参数描述-质量(或,相当于初始相空间密度分布的最大值)的暗物质粒子。给定WDM粒子质量和在晕外围的暗物质密度分布的参数,该模型预测的内部密度分布。在初始费米-狄拉克分布的情况下,我们成功地再现了核心的暗物质配置文件从N体模拟。此外,我们还计算了粒子质量为$m_\text{FD}=$ 100,200,300和400 eV的矮球状星系的暖暗物质晕的核心半径。
2019-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Distribution of Slow and Fast Rotators in the Fornax Cluster
我们提出了积分场光谱的10个早期型星系在附近,低质量,天炉座星系团,从我们得到的空间分辨恒星运动学。根据它们的恒星速度图的形态,我们将2/10的星系分类为慢转星系,其余8个星系为快转星系。利用文献中的形态和运动学数据补充我们的积分场观测,我们分析了天炉座星系团中所有30个亮度超过M_K = -21.5等(M_* ~ 6 x 10^9 M_sun)的星系的“运动学”类型。我们的样本在一个维里半径内的慢旋子比例为7(^+4_-6)%,13(^+8_-6)%的早型星系是慢旋子,这与在其他星系聚集体中观测到的比例一致。在天炉座中,慢旋星的比例随星团中心半径的变化而变化,在中心0.2维里半径范围内,慢旋星占所有运动学类型的比例从星团外围的0%上升到16%(^+11_-8)。我们发现,即使在质量匹配的样品中的慢和快的旋转,慢的旋转被发现优先在较高的投影环境密度比快的旋转。这表明,动力学摩擦不能单独负责的不同分布的慢和快的转子。为了使动力摩擦发挥重要作用,慢转子必须比快转子存在于质量更高的子晕中,并且/或者在被吸积到星系团之前形成于星系团的中心。
2014-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The globular cluster system of NGC 1399 V. dynamics of the cluster system out to 80 kpc
我们使用迄今为止获得的最大的一组椭圆星系的球状星团速度来修正和扩展以前对NGC 1399的动力学研究,NGC 1399是附近天炉座星系团的中央主导星系。我们的样本现在包括近700个GC的速度,投影的银河系中心半径在6和100千秒差距之间。此外,我们使用Bergond等人(2007)发表的速度。我们研究了贫金属和富金属亚群的运动学,并进行球形牛仔裤建模。最重要的结果是:富含金属的(红色)GC类似于NGC 1399在重叠区域的恒星场人口。这两个亚群在运动学上是不同的,并没有显示出平滑的过渡。这是不可能找到一个共同的黑暗晕,同时再现两个亚群的属性。蓝色GC的某些速度只能用离远星系距离很大的轨道来解释,因此表明有属于整个天炉座星系团而不是NGC 1399的GC的污染。从附近椭圆星系剥离的GC,特别是NGC 1404,也可能污染贫金属样品。我们主张赞成的情况下,大多数的蓝色集群人口已在天炉座集群的组装过程中增加。红色星团的人口共享星系本身的动力学历史。因此,我们建议仅使用基于红色GC的深色光晕。最适合的暗晕比Richtler et al.(2004)引用的晕质量稍小。与X射线分析的比较在内部区域是令人满意的,但没有显示出从星系过渡到星系团晕的证据,正如X射线工作所建议的那样。
2009-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bose-Einstein condensate and degenerate Fermi cored dark matter halos
在过去的几年里,人们对星系和星系团的中心区域可能有高度浓缩的暗物质(DM)核心这一观点产生了相当大的兴趣。特别是,有人提出,暗物质可以形成玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)或简并费米核。我们研究这些可能性的假设下,核心包括高度凝聚的DM(玻色子或费米子),嵌入在一个弥漫的信封(例如,等温球)。我们的方法的新颖之处在于,我们调用复合多面体来模拟球形无碰撞结构的方式,是物理直观的,可以推广到包括其他状态方程(EOS)。我们的模型是非常适合的BEC核心(由超轻玻色子),已提出解决小规模CDM异常的分析。我们表明,分析可以很容易地应用到玻色子或没有小的排斥自相互作用。相对于简并费米核心,我们确认,1 - 1000千电子伏之间的费米子粒子的质量不排除的意见。最后,我们注意到,这种方法可以扩展到包括广泛的EOS除了多组分碰撞系统。
2018-05-25 astro-ph.GA hep-ph
The Fornax Cluster VLT Spectroscopic Survey - V. Mass modelling of the BCG NGC 1399 out to 150 kpc
Finnish Centre for Astronomy with ESO (FINCA), University of Turku(芬兰ESO天文学中心,图尔库大学);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Department of Physics “E. Pancini”, University of Naples Federico II(那不勒斯费德里科二世大学物理学系);INAF–Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);Department of Astrophysics, University of Vienna(维也纳大学天体物理学系);INAF–Astronomical Observatory of Abruzzo(意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台);Sub-Department of Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理学系天体物理子部门)
本研究结合FVSS与文献数据,对天炉座星系团中心星系NGC 1399外区球状星团开展动力学质量建模,证实两类暗物质晕均能匹配观测,且纳入星系团内球状星团对建模结果有重要影响。
2026-08-05 astro-ph.GA
The Fornax Deep Survey with VST. VIII. Connecting the accretion history with the cluster density
这项工作是基于深多波段(g,r,i)数据从天炉座深调查与VST。我们分析了天炉座星系团维里半径内19个明亮ETG的表面亮度分布。这项工作的主要目的是通过研究外部恒星晕的存在来识别星系吸积的特征,并了解它们的性质和发生。我们的分析还提供了一个新的和准确的估计内的维里半径的天炉座的集群光。我们进行了多分量拟合的方位平均表面亮度配置文件可用于所有样本星系。这允许量化星系结构中所有组成部分的相对重量,这些组成部分对总光有贡献。此外,我们推导出了拟合确定的每个分量的平均g-i颜色,以及方位角平均g-i颜色剖面,将它们与每个星系的恒星质量和星系团内部的位置相关联。我们发现,在最大规模和最红的ETG的光的比例,可能吸积,晕是远远大于在其他星系。质量较小的星系的吸积质量分数低于30%,颜色更蓝,并且位于星系团的低密度区域。在星系团的维里半径内,星系团内光的总光度,与所有星系团成员的总光度相比,约为34%。在天炉座星系团内部,星系的恒星晕中的吸积物质数量与这些星系所处环境的密度之间存在明显的相关性。通过将这个量与理论预测和以前的观测估计进行比较,有一个明确的迹象表明,吸积过程的驱动因素是星系的总恒星质量,与分层吸积方案一致。
2020-04-30 astro-ph.GA
Rotation Curves in z~1-2 Star-Forming Disks: Evidence for Cored Dark Matter Distributions
本文报道了用ESO-VLT、LBT和IRAM-NOEMA观测到的41个大质量恒星形成盘星系(SFG)在宇宙星系演化高峰期(z~0.67-2.45)的高质量Halpha或CO旋转曲线(RC)。大多数RC 41 SFG具有反射对称RC,可以用平衡动力学描述。我们适合主轴位置速度削减与束卷积,正演模拟与凸起,湍流旋转盘,和暗物质(DM)晕。我们包括恒星和分子气体质量,光学有效半径和倾角,DM质量丰度匹配的比例关系的先验。2/3或更多的z>1.2的SFG是重子主导的,在典型的5.5 kpc的几个Re内,并且具有小于最大盘的DM分数(<fDM(Re)>=0.12)。在较低的红移(z<1.2),这个分数小于三分之一。DM分数与重子角动量参数、重子面密度和核球质量呈负相关。推断的低DM分数不能适用于整个磁盘和晕,但更能反映一个扁平的,或核心,内部DM密度分布。在这些核心相对于NFW分布的典型的中央“DM赤字”是~30%的隆起质量。这些观测结果与第一代大质量富气晕中重子的快速径向传输一致,形成了全球引力不稳定盘,并导致了大质量凸起和中心黑洞的有效积累。由于动力摩擦和活动星系核反馈的加热的组合可能驱动DM的初始尖点。
2020-08-19 astro-ph.GA
Mass assembly history and infall time of the Fornax dwarf spheroidal galaxy
我们使用宇宙学模拟,利用天炉座的恒星运动学特性来识别天炉座矮球状星系的暗物质次晕宿主候选者。我们考虑冷暗物质(CDM),暖暗物质(WDM),和衰变暗物质(DDM)模拟我们的模型的结构形成。CDM中的次晕候选物通常在z = 0处具有比WDM和DDM中的对应候选物更小的质量和更高的浓度。我们研究了在CDM模拟中确定的~ 100个天炉座候选subhalos的形成历史,并使用subhalos的近似光度-质量关系,我们发现其中两个subhalos与天炉座的光度和运动学都是一致的。这两个subhalo的峰值质量比它们的z = 0质量大10倍以上。我们认为,在CDM中,承载天炉座的暗物质晕必须被严重剥离质量,并且它在9 Gyr前进入银河系。在WDM中,我们发现与天炉座的性质一致的候选子晕具有相似的下沉时间和相似的质量损失程度,而在DDM中,我们发现较晚的下沉时间为3 - 4 Gyr前,质量损失明显较少。我们讨论了这些结果的背景下,天炉座恒星形成的历史,并表明,这些预测的subhalo的下降时间可以链接到不同的恒星形成淬火机制。这强调了暗物质的性质与驱动星系演化的机制之间的联系。
2015-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
A comprehensive catalog of dark matter halo models for SPARC galaxies
我们使用七个暗物质(DM)晕轮廓:伪等温(pISO),Burkert,Navarro-Frenk-White(NFW),Einasto,Di Cintio(2014,DC 14),coreNFW和一个新的半经验轮廓Lucky 13,对来自Spitzer Photometry & Accurate Rotation Curves(Spitzer)数据库的175个晚型星系进行旋转曲线拟合。我们边缘化的恒星质量比,星系距离,磁盘倾角,晕浓度和晕质量(和一个额外的形状参数Einasto)使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们发现,核心晕模型,如DC 14和Burkert配置文件一般提供更好的拟合旋转曲线比尖NFW配置文件。从丰度匹配的恒星质量晕质量关系恢复的所有晕配置文件一旦作为一个贝叶斯先验,而晕质量浓度的关系是没有重现的任何晕模型的细节。我们提供了一套广泛的数字,以及最适合的参数在机器可读的表格,以方便模型比较和DM晕属性的探索。
2020-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The GMRT archive atomic gas survey -- III. Comparative Study of Dark Matter Halos in Nearby Galaxies
Indian Institute of Science(印度科学研究所);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR)(马克斯·普朗克射电天文研究所);Institute of Astronomy and National Astronomical Observatory, Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院天文学与国家天文台);New Mexico Institute of Mining and Technology(新墨西哥矿业理工学院);Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院);ASTRON – Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);National Centre for Radio Astrophysics (NCRA–TIFR)(国家射电天体物理学中心)
利用GMRT档案原子气体调查数据,研究近邻星系暗物质晕分布,比较NFW、Einasto、Burkert和pISO四种模型,发现NFW在内部分布最佳,所有模型在边缘趋于一致,为解决尖峰-核心问题提供新视角。
2026-02-04 astro-ph.GA
The Fornax3D project: overall goals, galaxy sample, MUSE data analysis and initial results
天炉座星系团提供了一个独特的紧凑型实验室,以研究早期星系的详细历史以及环境在驱动其演化和从晚期星系转变中所扮演的角色。利用甚大望远镜上的多单元光谱探测器的高超能力,获得了天炉座维里半径内所有明亮($m_B\leq15$)星系内部区域的高质量积分场光谱数据。早型星系的恒星晕也被覆盖到大约四个有效半径。最先进的恒星动力学和人口建模,特别是在更好地描述快速旋转的早期型星系的盘组件,约束恒星初始质量函数的径向变化和测量恒星年龄,金属丰度,和$α$元素丰度的星系团中的恒星晕。本文介绍了这次巡天的样品选择、观测和总体目标,并提供了基于光谱数据的初步结果,包括大半径恒星运动学和星族的详细特征,直接通过轨道结构分解星系成分,以及星系的演化过程。识别球状星团和行星状星云的能力,以及在存在复杂电离气体的情况下导出高质量的发射线诊断。
2018-04-18 astro-ph.GA
The Structural and Kinematic Evolution of Central Star Clusters in Dwarf Galaxies and Their Dependence on Dark Matter Halo Profiles
通过一套直接的N体模拟,我们探讨了位于矮星系中心的星团的结构和运动学演化是如何受到其宿主的暗物质密度分布的形状的影响。较强的中央潮汐场的cuspier晕最大限度地减少集群的能力,扩大在响应质量损失由于恒星演化在其早期的演化阶段,并在其随后的长期演化驱动的两体松弛。因此,在cuspier暗物质晕中演化的星系团具有更紧凑的尺寸,更高的速度色散,并且在所有的星系团中心距离上保持近似各向同性。相反,核心晕中的星系团可以扩大更多,并发展出一种速度分布剖面,在更大的星系团中心距离处,这种速度分布剖面变得越来越径向各向异性。最后,在尖形暗物质轮廓中演化的星系团的速度色散较大,导致它们具有较长的弛豫时间。因此,在尖状星系的集群放松的速度较慢,因此,他们都较少的质量分离和更远的完整的能量均分比集群的核心星系。将这项工作应用于观测,可以将星团用作测量矮星系中暗物质分布的工具,并区分孤立的星团和超暗矮星系。
2018-07-06 astro-ph.GA
Globular clusters as tracers of the halo assembly of nearby central cluster galaxies
本文介绍了邻近的星系团天炉座和长蛇座I核心的球状星团系统的性质。在天炉座星系团中,我们收集了迄今为止GCS系统中最大的径向速度样本,这使我们能够识别中央星系NGC 1399周围的光度和运动学子群。此外,年龄,金属丰度和[α/Fe]丰度的一个子样本的60个明亮的球状星团(GC)与高S/N光谱显示多模态分布在相关空间的这三个参数,确认异质恒星星族在NGC 1399的晕。在长蛇座I星系团中,发现了非常蓝色的GC。它们并不是均匀地分布在中央星系周围。3-包括U波段在内的彩色测光显示,其中一些是中间年龄。它们的位置与一群受到破坏的矮星系相吻合。这是一个结构年轻的恒星晕“仍在形成”的证据,这也是由晕光的运动学测量,指向一个运动学干扰系统的支持。质量最大的GC通常分为更广泛的超紧凑矮星系(UCD)和真正的紧凑GC。在这两个集群中,UCD的空间分布和运动学不同于真正的GC。假设一些UCD代表剥离星系的核,这些UCD的性质可以用来追踪有核矮星系到中央星系团星系晕的组装。我们通过半分析的方法在宇宙学模拟中,只有最大质量的UCD在天炉座状集群可以解释剥离核,而大多数低质量的UCD属于星团家庭。
2015-12-23 astro-ph.GA
Three Birds with One Stone: Core-Collapsed SIDM Halos as the Common Origin of Dense Perturbers in Lenses, Streams, and Satellites
Center for Experimental Cosmology & Instrumentation, Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside(加州大学河滨分校物理与天文学系实验宇宙学与仪器中心)
研究显示,质量约为10^6 M_sun的核心坍缩SIDM晕能解释GD-1星流和JVAS B1938+666强透镜系统的致密扰动,同时能解释银河系卫星中的恒星团Fornax 6的形成,证明了SIDM晕在不同宇宙环境下的观测价值。
2026-03-20 astro-ph.GA hep-ph
Non-universality of dark-matter halos: cusps, cores, and the central potential
在宇宙学模拟中生长的暗物质晕似乎具有中心NFW样的密度尖点,平均值为$d\logρ/d\log r \approx -1$,以及一些分散,通常由Einasto密度轮廓拟合函数中的变化指数$α$参数化。在观测到的星系团和可能的矮星系中也可以看到轮廓形状的非普遍性。在这里,我们表明,非普遍性,在任何给定的质量尺度,是DARKexp,无碰撞自引力系统的理论推导模型的内在属性。我们证明了DARKexp -它只有一个形状参数,$ϕ_0$ -适合大规模模拟晕以及观察到的集群的轮廓形状的分散非常好。DARKexp还考虑到了核心暗物质的分布,比如矮球状星系的分布。我们提供了DARKexp $ϕ_0$、Einasto $α$或Dehnen-Tremaine分析$γ$模型中的中心对数斜率之间的近似解析关系。晕参数的范围反映了暗物质晕每单位质量的结合能的实质性变化。
2015-08-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dependence of dark matter profiles on the stellar to halo mass ratio: a prediction for cusps vs cores
利用MaGICC项目中的31个模拟星系研究了重子反馈对暗物质(DM)晕密度分布的影响。样本覆盖了很宽的质量范围:9.4e9<Mhalo/Msun<7.8e11,拥有恒星质量:5.0e5<M*/Msun<8.3e10的星系,即从矮星到L*。星系模拟与几个重子处方,包括一系列的恒星反馈。主要结果是DM密度分布的内斜率,ρr^α中的α,明显依赖于恒星与晕质量之比(M*/Mhalo)。这种关系是独立的恒星反馈计划,允许尖点与核心形成的预测。当M*/Mhalo较低时,约为0.01%,来自恒星反馈的能量不足以显著改变内部DM密度,星系保持尖状轮廓。在较高的M*/Mhalo,反馈驱动DM的扩展并生成核心轮廓。在M*/Mhalo~ 0.5%时形成最平坦的曲线。超过这个比例,在中心区域形成的恒星加深了引力势,足以对抗这种超新星驱动的膨胀过程,导致更小的核心和更尖的轮廓。结合α对M*/Mhalo的依赖性以及M* 和Mhalo之间的丰度匹配关系,提供了α如何随M* 变化的预测。此外,使用塔利-费舍尔关系允许预测DM内斜率对观测到的星系自转速度的依赖性。最核心的星系预计Vrot约为50 km/s,而α在更大质量的盘星系中会减小:Vrot约为150 km/s的螺旋星系的中心斜率α<-0.8,接近NFW轮廓。这种新的预测α对盘星系质量的依赖性可以使用当前的观测数据集进行测试,并可以应用于盘星系质量分布和人口的…
2013-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The distribution and morphologies of Fornax Cluster dwarf galaxies suggest they lack dark matter
本文通过天炉座深场巡天数据与模拟对比,发现矮星系潮汐破坏阈值与MOND预测一致而与ΛCDM不符,表明天炉座矮星系可能缺乏暗物质。
2024-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA