The origin of prolate rotation in dwarf spheroidal galaxies formed by mergers of disky dwarfs
受M31的矮球状伴星Andromeda II中恒星长轴自转的发现启发,我们通过盘状矮星系的合并来研究它的起源。我们模拟了两个相同的矮星之间的合并事件,改变其磁盘相对于轨道的初始倾角和轨道角动量的量。在径向轨道上,合并残留物中的长轴旋转量与盘的倾角密切相关,并且很好地理解为由于盘沿合并轴的角动量分量守恒。对于非径向轨道,如果轨道的角动量最初并不比圆盘的固有角动量大得多,则仍然可以产生长轴旋转。具有显著旋转的残留物的轨道结构主要是由在中心的盒形轨道和在外部的长轴管。在垂直于长轴的平面上的恒星轨道的频率分析揭示了两个家庭的存在大致对应于内部和外部长轴管。内管的比例是最大的残留物形成的磁盘取向最垂直的最初和负责的四四方方的形状的星系。我们的结论是,长轴旋转的结果合并与各种初始条件,没有微调是必要的,以重现这一功能。我们比较我们的合并残余物的性质,从潮汐搅拌的情况下产生的矮星和仙女座II的数据。
2015-10-09 astro-ph.GA
SIRIUS: The relation between the diversity of dwarf galaxies and their formation histories
The University of Tokyo(东京大学);Kobe University(神户大学);Center for Planetary Science (CPS), Graduate School of Science, Kobe University(神户大学行星科学中心);Tohoku University of Community Service and Science(东北社区服务科学大学)
SIRIUS研究通过高分辨率模拟发现,低质量矮星系的结构多样性源于气体面密度超过临界值后高效恒星形成,揭示了超致密矮星系的形成机制。
2026-02-25 astro-ph.GA
Understanding the shape and diversity of dwarf galaxy rotation curves in LCDM
矮星系旋转曲线的形状和多样性与$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)宇宙学中的暗物质晕明显不一致。我们使用孤立矮星系模拟的模拟数据表明,这归功于三个主要影响。首先,恒星反馈加热暗物质,导致“核心NFW”暗物质密度分布具有缓慢上升的旋转曲线。其次,如果接近最近的恒星暴,大的HI气泡会使旋转曲线失去平衡,使旋转曲线形状变形。第三,当从正面近距离观察星系时,它们的最佳拟合倾角偏高。这可能导致一个非常浅的旋转曲线,错误地暗示了一个大的暗物质核心。然而,这三个问题都可以通过改进的质量模型和仔细选择目标星系来避免。拟合我们的coreNFW模型模拟旋转曲线数据,我们表明,我们可以恢复旋转曲线的形状,暗物质晕质量$M_{200}$和浓度参数$c$在我们引用的不确定性。我们适合我们的核心NFW模型的真实数据为四个孤立的矮不规则,选择跨越广泛的旋转曲线形状。我们得到了NGC 6822和WLM的一个很好的拟合,对$M_{200}$有严格的约束,$c$与$Λ$ CDM一致。然而,IC 1613和DDO 101给出了较差的拟合。对于IC 1613,我们表明,这归因于不平衡和它的不确定的倾斜$i$ ;对于DDO 101,这归因于它的不确定的距离$D$。如果我们假设$i_{\rm IC1613} \sim 15^\circ$和$D_{\rm DDO101} \sim 12$ Mpc与目前的不确定性一致,我们能够很好地…
2016-07-01 astro-ph.GA
Constraining Ultra-Light Dark Matter mass with Dwarf Galaxy Rotation Curves
本研究提出试探波函数模拟BEC核外的ULDM分布,推导旋转速度曲线,与12个矮球状星系高度吻合,将ULDM粒子质量约束在$1.8-3.2\ imes10^{-23}$eV的狭窄区间。
2025-10-14 astro-ph.GA
Testing Jeans dynamical models with prolate rotation on a cosmologically simulated dwarf galaxy
利用宇宙模拟的矮星系测试Jeans动力学模型,研究纺锤形旋转的持续性及不同阶段的演化特征。
2023-05-18 astro-ph.GA
Rotation-curve residuals reveal a suppressed acceleration branch in dwarf galaxies
通过分析SPARC和LITTLE THINGS样本的旋转曲线残差,发现残差遵循简单的经验形式,且矮星系中残差截距受抑制,表明残差具有种群依赖性结构。
2026-06-11 astro-ph.GA
The universal rotation curve of dwarf disk galaxies
利用螺旋旋转曲线普适性的概念研究了矮盘星系在局域体积(大小为$\sim11$ Mpc)中的亮物质和暗物质性质。我们的样本包括从文献中精心挑选的36个具有旋转曲线的对象。我们发现,尽管我们的样本在光度上有很大的变化,($\sim$ 2 dex),在特定的归一化单位的旋转曲线,看起来都一样,并导致在Persic等人发现的螺旋星系的普遍旋转曲线的低质量版本。我们质量模型的双重归一化普遍旋转曲线$V(R/R_{opt})/V_{opt}$的矮盘星系:结果表明,这些系统完全由暗物质控制,其密度显示核心尺寸在2到3个星盘尺度长度之间。类似于不同哈勃类型和光度的星系,这些天体的暗物质晕的核心半径$r_0$和中心密度$ρ_0$由$ ρ_0 r_0 \sim 100\hspace{0.1cm} \mathrm{M_\odot pc^{-2}}$相关。暗物质和亮物质的结构性质表现出很好的相关性。此外,为了描述这些关系,我们需要引入一个新的参数,测量(矮)盘星系的光分布的紧凑性。这些结构性质也表明,没有证据表明在重子晕质量关系的暗端突然下降。最后,我们发现星盘和它的暗物质晕的分布是密切相关的。
2017-01-06 astro-ph.GA
The no-spin zone: rotation vs dispersion support in observed and simulated dwarf galaxies
我们进行了系统的贝叶斯分析的旋转与分散支持($v_{\rm rot} / σ$)的$40$矮星系在整个本地体积(LV)在恒星质量范围$10^{3.5} M_{\rm \odot} < M_{\star} < 10^8 M_{\rm \odot}$。我们发现,恒星在$\sim 80\%$的LV矮星系研究-卫星和孤立的系统-是色散支持。特别是,我们表明,$6/10$ * 孤立 * 的矮星在我们的样本有$v_{\rm rot} / σ< 1.0$。都有$v_{\rm rot} / σ\lesssim 2.0$。这些结果挑战了传统的观点,即富含气体的矮不规则星(dIrrs)中的恒星分布在冷的,旋转支持的恒星盘中,而贫气体的矮椭球体(dSphs)在运动学上是不同的,具有色散支持的恒星。我们没有看到$v_{\rm rot} / σ$和距离最近的$\rm L_{\star}$星系的距离之间的明显趋势,也没有看到在我们的质量范围内$v_{\rm rot} / σ$和$M_{\star}$之间的明显趋势。我们将相同的贝叶斯分析应用于孤立矮星系($10^9 M_{\odot} < M_{\rm vir} < 10^{10} M_{\rm \odot}$)的四个FIRE流体动力放大模拟,并表明模拟的 * 孤立 * dIrr星系具有与观察到的dIrrs * 和 * dSphs的种群一致的恒星椭圆率和恒星$…
2016-10-12 astro-ph.GA
On the dwarf galaxies rotation curves diversity problem
本研究针对矮星系旋转曲线形状的多样性问题,通过考虑重子物理效应的星系模拟,对比SPARC样本数据发现二者分布与离散度吻合,证明重子过程产生的非自相似晕可解决该问题,还能重现IC2574这类星系的旋转曲线特征。
2024-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diversity of dwarf galaxy IR-submm emission patterns: CLUES from hydrodynamical simulations
低质量低金属度(矮)星系的光谱能量分布(SED)是近宇宙星系形成难题中具有挑战性的一块。这些SED在亚毫米到远红外波长范围内显示出一些特殊的特征,与正常的,更大的,更富含金属的星系相比,这些特征无法用当前的模型来解释。这些问题可归纳为:IR峰的增宽,这意味着更温暖的尘埃成分; submm中的过量发射($\sim$ 500 $μ$ m),这导致submm/FIR斜率变平;以及PAH发射特征的非常低的强度。为了解释这些辐射模式,我们用GRASIL-3D辐射传输程序计算了27个模拟矮星系的SEDs。该程序的特殊之处在于,它分别处理了通过分子云和卷云内尘埃颗粒的辐射转移,即气相的稠密和弥散成分。模拟星系的恒星质量范围从10 $^6$-10 $^9$ M $_\odot$,并获得了一个单一的模拟运行内的本地集团环境的初始条件从CLUES项目。我们报告的IRAS,斯皮策和赫歇尔带光度的研究,和SFR,灰尘,和气体(HI和H $_2$)的质量含量。我们发现一个令人满意的协议与观测数据,与GRASIL-3D自然再现上述特定的光谱特征。我们的结论是,GRASIL-3D双组分尘埃模型给出了矮星系的发射的物理解释:分子云和卷云分别代表温暖和寒冷的尘埃成分,需要重现观测数据。
2017-03-28 astro-ph.GA
Kinematics of dwarf galaxies in gas-rich groups, and the survival and detectability of tidal dwarf galaxies
我们提出了DEIMOS多目标光谱(MOS)的22个恒星形成的矮星系位于四个富含气体的集团,包括六个新发现的矮星。其中两个星系是强潮汐矮星系(TDG)的候选者,根据我们的光度-金属丰度关系定义。我们模拟了这些星系的自转曲线。我们的样本显示出低的质光比(M/L=0.73 $\pm0.39M_\odot/L_\odot$),正如对年轻恒星形成矮星的预期。我们样本中的一个星系有一个明显强烈下降的旋转曲线,在$r_{turn}=1.2r_e$的周转半径之外达到零旋转速度。这可能是1)一个极环星系,在一个面向盘的内部有一个倾斜的棒; 2)一个运动学弯曲。由于MOS模式观测固有的狭缝对准的限制,这些情况与我们目前的数据是无法区分的。我们考虑是否可以检测TDG的潮汐半径的基础上,超过潮汐剥离删除运动示踪剂,如H $α$排放。当潮汐半径小于翻转半径的两倍时,预期的下降旋转曲线不能可靠地测量。这对我们样本的一半是有问题的,事实上更普遍的是,像这样的星系群。除此之外,剩余的H $α$光必须足够明亮才能被检测到;这仅适用于我们样本中的三个(14%)星系。我们的结论是,下降的旋转曲线预期的潮汐矮星系本质上是难以检测。
2015-10-25 astro-ph.GA
Prolate rotation and metallicity gradient in the transforming dwarf galaxy Phoenix
过渡型矮星系被认为是经历从恒星形成到被动演化的矮星系转变过程的系统,这使得它们特别适合研究驱动不同矮形态类型存在的演化过程。在这里,我们提出了一个光谱调查的结果?200个单独的红巨星分支恒星的凤凰矮星,最近的过渡类型具有可比的光度“经典”矮星系。我们测得系统日心速度V = -21.2 km/s。我们的调查揭示了明显存在的长轴旋转,这与凤凰最年轻恒星的特殊空间分布一致。我们推测这两个特征可能源于同一事件,可能是一个较小系统的吸积。凤凰星演化后的恒星星族相对来说是贫金属的(<[Fe/H]> = -1.49+/-0.04 dex),并且显示出很大的金属丰度分布($σ_{\rm [Fe/H]} = 0.51\pm0.04$ \,dex),金属丰度梯度为-0.13+/-0.01 dex/arcmin,类似于发光的被动矮星系。我们还报告了一个非常贫金属恒星候选人在凤凰城的发现,并讨论了空间采样的重要性,校正时解释的化学性质与金属丰度梯度的星系。这项研究提出了一个重大的飞跃,我们的知识的内部运动学的凤凰过渡型矮星系,并首次大面积光谱调查其金属丰度的属性。
2016-12-05 astro-ph.GA
Diversity and universality: evolution of dwarf galaxies with self-interacting dark matter
本文通过含暗物质与恒星的双粒子N体模拟,揭示SIDM矮星系恒星性质较CDM具有更大离散,并发现可参数化的“潮汐轨迹”普遍性。
2025-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
No evidence for internal rotation in the remnant core of the Sagittarius dwarf
我们使用英澳望远镜上的AAOmega摄谱仪对人马座矮星系的内部区域进行了光谱测量。我们测定了6个区域中超过1800颗Sgr恒星成员的径向速度,这些区域覆盖18.84度^[2]的区域,典型的精度为~2 km/s。最近的数值模型预测大量的旋转在矮残核的Sgr潮汐流的动机,我们比较运动学数据对N体模型模拟流祖(i)压力支持,质量跟随光系统,和(ii)一个晚型,旋转盘星系嵌入在扩展的暗物质晕。我们发现,几乎没有或没有内在旋转的模型显然产生更好的匹配,在所有调查领域的平均视线速度,但未能重现视线速度分布的形状。这一结果排除了模型,其中观察到的突出的分叉在领先的尾部的Sgr流所造成的固有角动量从祖卫星到潮汐流的转移。这也意味着年轻的潮汐尾的轨迹没有受到祖先系统内旋转的影响。我们的发现表明,新的,更精细的动力学模型,其中的黑暗和明亮的组件被独立处理,是必要的,同时再现的内部运动学的Sgr矮星和相关的潮汐流的可用数据。
2010-11-29 astro-ph.GA
The diversity of rotation curves of simulated galaxies with cusps and cores
本文通过EAGLE模拟的21厘米观测发现,非圆周运动、盘厚度和非平衡态等建模偏差会使暗物质尖点矮星系被误判为具有核心,从而自然解释晚型矮星系旋转曲线多样性,并质疑所有矮星系均具有大暗物质核心的假设。
2024-06-07 astro-ph.GA
Addressing the core-cusp and diversity problem of dwarf and disk galaxies using cold collisionless DARKexp theory
本文首次证明基于统计力学的DARKexp模型仅凭单一形状参数即可拟合96个SPARC星系的旋转曲线及超暗矮星系密度分布,从而在不引入重子反馈或修改暗物质性质的情况下解决核-尖峰与多样性问题。
2025-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cumulative star-formation histories of dwarf galaxies with TNG50. I: Environment-driven diversity and connection to quenching
我们提出的累积恒星形成历史(SFHS)的>15000矮星系($M_{*}=10^{7-10}M_{\odot}$)从TNG 50运行的IllustrisTNG套件在广泛的环境。决定矮星SFH的关键因素是它们作为中心或卫星的地位以及它们的恒星质量,与卫星和低质量矮星相比,中心和更大质量的矮星平均在较晚的时间聚集它们的恒星质量。卫星(在总质量为$M_{200c,\,host}=10^{12-14.3}M_{\odot}$的宿主中)在~ $7.0_{-5.5}^{+3.3}$ Gyr前组装了其z=0恒星质量的90%,而中心体只在~ $1.0_{-0.5}^{+4.0}$ Gyr前组装了其z=0恒星质量的90%。TNG 50预测了一个大的多样性,在SFH的中心和卫星,使堆叠的累积SFH是代表TNG 50矮人人口只有在平均意义上,个别侏儒可以有显着不同的累积SFH。具有最高恒星质量与宿主质量比的卫星矮星具有最新的恒星质量组合。在固定的恒星和主机晕质量,发现更接近集群中心,或吸积在较早的时间,显示显着早期恒星质量大会。这些趋势,以及SFH本身的形状,是一个不同的比例在一个给定的子样本淬火与恒星形成星系,表现出明显不同的SFH形状的表现。我们还发现了一个微妙的效果,即卫星矮星在z=0的最大质量的主机在早期有较高的SFR,以及最终落入到他们的z=0主机之前,相比控制样本的中心质量匹配的吸积时间。这…
2021-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
NIHAO XVII: The diversity of dwarf galaxy kinematics and implications for the HI velocity function
我们使用85对来自NIHAO项目的高分辨率LCDM宇宙学模拟来研究为什么在矮星系中测量的中性氢(HI)线宽在峰值通量的50%处(来自流体动力学模拟)倾向于低估最大圆速度VmaxDMO(来自相应的暗物质模拟)。有两个主要的贡献过程。1)质量较低的星系的旋转支撑较少。这证实了观测偏度的线宽在仓HI质量ALMAFA和HIPASS观测。2)相对于暗物质晕,矮星系中的HI分布的扩展程度较小。再加上较低的重子-晕比,导致旋转曲线在最后一个测量数据点仍在上升,与地球物理学家的观测结果一致。结合这两种效应,在模拟和观测中,较低质量的星系平均具有较低的W_50 / W_20。此外,超新星和投影效应(矮星系通常不是薄盘)导致的质量损失进一步减少了线宽。由NIHAO得到的HI线速度函数与在矮星系宇宙中的观测结果符合得很好:10 < W_50 /2 < 80 km/s。在水力模拟中,仅暗物质的斜率从-2.9降至-1.0。未来对具有更高空间分辨率的无偏样本的无线电观测将能够对模拟进行更严格的测试,从而对LCDM模型进行更严格的测试。
2018-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical Diversity in the Ultra-faint Dwarf Galaxy Tucana II
我们提出了第一个详细的化学丰度的超微弱矮星系杜鹃II的高分辨率麦哲伦/MIKE光谱的基础上的四个红巨星的研究。这些恒星的金属丰度介于[Fe/H] = -3.2至-2.6之间,所有恒星的中子捕获丰度都很低([Sr/Fe]和[Ba/Fe] < -1)。然而,存在一些异常的化学特征。三颗恒星是碳强化的,包括最富金属的恒星。这颗恒星([Fe/H]=-2.6)显示[Na,$α$,Sc/Fe] < 0,暗示了一个由AGB星和Ia型超新星贡献的扩展的恒星形成历史。其他碳增强型恒星的[Fe/H] < -3,可能与暗超新星的富集相一致,如果这种超新星可以产生中子捕获元素的话。第四颗[Fe/H] = -3的恒星是碳正常的,并且表现出与碳增强恒星不同的轻元素丰度比。碳正常恒星意味着至少有两个不同的核合成源,都可能与第三星族恒星有关,有助于该星系早期的化学富集。尽管它的光度非常低,但Tucana II显示出多样的化学特征,使其无法成为简单的“一次性”第一个星系,但仍然提供了一个窗口,以了解早期宇宙中的恒星和星系形成。
2016-09-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing MOG, Non-Local Gravity and MOND with rotation curves of dwarf galaxies
修正引力(MOG)和非定域引力(NLG)是广义相对论的两种替代理论。他们能够解释螺旋星系和星系团的旋转曲线,而不包括暗物质(Moffat & Rahvar 2013,2014; Rahvar & Mashhoon 2014)。在弱场近似下,这两个理论有类似的形式,有效引力势有两个分量:(i)牛顿引力,引力常量增加了一个因子$(1+α)$;(ii)汤川型势,产生一个长度标度为$1/μ$的排斥力。在这项工作中,我们比较了小东西目录中的矮星系的旋转曲线与MOG,NLG和修正的牛顿动力学(MOND)的预测。我们发现,这些理论的通用参数,可以拟合的旋转曲线的矮星系与更大的恒星质量的光比相比,在银河系附近的恒星。未来对矮星系中恒星质量函数的直接观测可以检验不同的修正引力模型。
2017-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-circular motions and the diversity of dwarf galaxy rotation curves
我们使用模拟干涉HI测量和传统的倾斜环建模程序来估计来自ΛCDM宇宙流体动力学模拟的APOSTLE套件的矮星系盘的圆速度曲线。该模型产生了一个大的多样性的旋转曲线为一个单独的星系在固定的倾角,取决于视线方向。的多样性是由气体中的非圆形运动,特别是,由强烈的双对称波动的方位角速度的倾斜环模型是不适合占,是很难检测到的模型残差。当运动学主轴与波动模式的极值重合时,圆速度出现大的错误估计,在某些情况下,模仿千秒差距尺度密度“核心”的存在,而实际上并不存在。APOSTLE圆盘的厚度使这种效应更加复杂:旋转更慢的平面外气体系统地降低了平均视线速度。因此,恢复的旋转曲线往往低估了真正的圆速度的APOSTLE星系的内部区域。非圆形运动为DDO 47和DDO 87等星系中观察到的大表观核心提供了一个吸引人的解释,其中模型残差表明,这种运动可能影响了内环速度的估计。虽然模拟中的倾斜环模型的残差似乎比观测到的星系大,但我们的结果表明,在考虑单个星系中暗物质核心的证据时,应仔细考虑非圆形运动。
2018-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The unexpected diversity of dwarf galaxy rotation curves
我们研究了来自EAGLE和EAGROUPS项目的ΛCDM宇宙学流体动力学模拟中星系的圆速度分布,并将它们与观测到的跨越广泛质量范围的星系旋转曲线的汇编进行比较。模拟星系的圆速度分布的形状系统地变化作为星系质量的函数,但在固定的最大圆速度显示出显着的变化不大。这对于低质量暗物质占主导地位的系统尤其如此,反映了潜在的冷暗物质晕的预期相似性。这与观测到的矮星系不一致,矮星系即使在固定的最大旋转速度下,也显示出大量的旋转曲线形状。有些矮星的自转曲线与模拟结果吻合得很好,有些则不然。后者是系统的推断质量封闭在内部地区是远远低于预期的冷暗物质晕,包括许多星系,以前的工作声称存在一个恒定的密度“核心”。因此,“尖点与核心”问题更好地表征为“内部质量缺陷”问题,而不是密度斜率不匹配。对于几个星系,这种内部质量赤字的幅度远远超过了最近的模拟中报告的核心导致重子引起的引力势波动。我们的结论是,以下陈述中的一个或多个必须是正确的:(i)的暗物质是更复杂的比任何目前的模型所设想的;(ii)目前的模拟无法重现的重子对矮星系的内部区域的影响;和/或(iii)从运动学数据推断的“内部质量赤字”星系的质量配置文件是不正确的。
2015-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the evolution of stellar rotation using Galactic kinematics
冷矮星的自转演化在大约1-2 Gyr之后受到很大的限制,这是因为缺乏老主序星的精确年龄和自转周期。在这项工作中,我们使用速度色散作为年龄代理,以揭示温度依赖的旋转演化的低质量开普勒矮星,并证明运动学年龄可能是一个有用的工具,在未来校准陀螺年代学。我们发现,一个线性gyrochronology模型,校准,以适应周期Teff关系的Praesepe集群,不适用于恒星年龄超过1 Gyr左右。虽然晚K矮星在年轻时比早K矮星旋转得慢,但在年老时,我们发现晚K矮星的旋转速度与同年龄的早K矮星相同或更快。这一结果同意定性与半经验模型,改变表面到核心的角动量传输率作为时间和质量的函数。它也与最近对NGC 6811星团中恒星的观测一致,这表明K矮星的表面旋转速率经历了一个受抑制的进化时期。我们发现,最古老的开普勒恒星与测量的旋转周期是晚K和早M矮星,这表明这些恒星保持斑点表面和保持磁活跃的时间比更大质量的恒星。最后,基于它们的运动学,我们确认许多快速旋转的GKM矮星很可能是同步双星。
2020-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Diversity of dark matter density profiles in the Galactic dwarf spheroidal satellites
核心尖点问题是$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)理论标准范式中有争议的问题之一。然而,在传统的球对称性假设下,模型参数之间的强简并性使得矮球状(dSph)星系的中心是否真的有核心的暗物质密度分布还不清楚。在这项工作中,我们重新审视这个问题,使用非球形质量模型,它的优点是能够减轻简并。将我们的质量模型应用到目前可用的八个经典dSphs的运动学数据,我们发现,在有限的不确定性,这些dSphs中的大多数有利于尖形中心配置文件,而不是核心的。特别是,天龙座有一个尖形的暗物质晕,即使考虑到先前的偏见,概率也很高。我们还发现了内部斜坡的多样性在其暗物质晕。为了澄清这种多样性的起源,我们调查的内部暗物质密度斜率和恒星晕质量比的样本dSphs之间的关系,并发现这种关系是一般的协议与最近的$Λ$ CDM和流体动力学模拟的预测。我们还发现,模拟的暗晕在150 pc处的暗物质密度与近心距离之间存在反相关,这与观测结果一致。我们估计他们的天体物理因素的暗物质间接搜索和圆速度剖面,与巨大的不确定性。为了更精确地估计它们的暗物质轮廓,对dSphs进行宽场光谱调查至关重要。
2020-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
How accurately can we age-date solar-type dwarfs using activity/rotation diagnostics?
众所周知,在类太阳主序星(~F7-K2 V)的生命中,活动和自转会逐渐减弱。事实上,这些恒星之间的旋转和活动的演变似乎是如此确定性,它们的旋转/活动诊断经常被用作恒星年龄的估计。最近对改进太阳型场矮星年龄的兴趣的主要动机是了解碎片盘和行星系统的演变。由于观测的不确定性和重大结构演化的多Gyr时标,对太阳型主序星进行可靠的等时年龄测定是非常困难的。在观测上,存在着关于太阳型场矮星的活动/旋转诊断的重要数据库(主要来自色球和X射线活动调查)。但是,我们能在多大程度上使用活动/旋转诊断来经验性地确定太阳型场星的年龄呢?在这里,我总结了Mamajek和Hillenbrand(2008)分析的F7-K2矮星的一些最新结果,包括改进的“陀螺年代学”[周期(颜色,年龄)]校准,改进的色球(R '_HK和X射线(log Lx/Lbol)活动与旋转(通过Rossby数)关系,以及色球与X射线活动关系,跨越四个数量级的log Lx/Lbol。结合这些关系,可以产生预测的色球和X射线活动等时线,作为太阳型矮星颜色和年龄的函数。
2009-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The rotation and Galactic kinematics of mid M dwarfs in the Solar Neighborhood
自转是一种可直接观测到的恒星性质,它通过一台磁发电机驱动磁场的产生和活动。质量低于0.35 Msun的主序星(中晚M矮星)是完全对流的,并且被认为具有不同于太阳型恒星的发电机机制。它们的自转速率的测量提供了这些机制的见解,但很少有旋转周期可用于这些恒星在现场年龄。使用测光从MEarth过境调查,我们测量旋转周期为387附近,中晚M矮星在北半球,发现周期从0.1到140天。典型的检测旋转器具有稳定的正弦光度调制,半振幅为0.5%至1%。我们发现,在0.25Msun以下的恒星没有周期振幅关系,而在质量较高的M矮星中,周期振幅之间存在反相关。我们强调存在较老的,缓慢旋转的恒星没有Hα发射,但有很强的光度变化。我们样本的银河系运动学与当地G和K矮星的数量一致,旋转子具有太阳邻居的金属丰度特征。我们利用W空间速度和建立的年龄-速度关系估计,P<10天的恒星平均小于2 Gyr,P>70天的恒星平均约为5 Gyr。周期分布与质量有关:随着质量的减小,给定质量下最慢的旋转体具有更长的周期,而最快的旋转体具有更短的周期。我们发现缺乏中间旋转周期的恒星。[删节]
2016-02-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
The prediction of rotation curves in gas-dominated dwarf galaxies with modified dynamics
我认为观察到的旋转曲线的12个气体为主的低表面亮度星系-物体中的气体质量范围之间的2.2和27倍的质量的恒星盘(平均值=9.4)。这意味着,在通常的旋转曲线分解成由各种质量分量产生的曲线时,发光恒星盘的质光比作为一个额外的可调参数实际上消失了。可以看出,所观察到的旋转曲线往往详细地反映了所观察到的气体表面密度分布的结构。这一事实在暗物质范式的背景下是难以理解的,其中暗晕在低表面密度系统中完全支配引力势;然而,在修正的牛顿动力学(MOND)的背景下,重子物质是唯一的组成部分,这是预期的结果。使用MOND,计算的旋转曲线是有效的无参数预测。
2018-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The stellar structure and kinematics of dwarf spheroidal galaxies formed by tidal stirring
利用高分辨率的N体模拟,我们研究的恒星性质的矮球状星系的潮汐引起的形态改造的盘状矮星的宇宙学动机的偏心轨道上围绕银河系。矮星系模型最初由一个指数恒星盘嵌入在一个扩展的球形暗物质晕。根据盘相对于轨道平面的初始取向,获得不同的最终构型。进化程度最低的侏儒是三轴的,并保留了大量的旋转。更进化的矮星是几乎不旋转的长球体。我们表明,恒星的最终密度分布可以近似由一个简单的修改的普卢默定律。的矮星的运动学是显着不同的视线,这具有重要意义的映射所观察到的恒星速度分散的矮星subhalo圆速度。当矮星沿长轴观测时,测得的速度色散更高,并随半径减小得更快。在旋转显著的情况下,当垂直于长轴观察时,检测到短轴旋转的影响,正如三轴系统所预期的那样。我们通过求解球面和轴对称系统的Jeans方程并调整不同的自由参数,模拟了矮星的速度色散曲线和旋转曲线。我们发现,质量通常被高估时,矮星是沿着长轴和低估时,观察是沿着短轴或中间轴。然而,非球形的影响不能使推断的质量在任何一个方向上偏离60%以上,即使是最强烈的剥离矮星,也就是接近破裂的矮星。
2009-11-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
A matter of measurement: rotation velocities and the velocity function of dwarf galaxies
通过将观测到的星系自转速度Vrot与暗物质(DM)晕的最大圆速度Vmax相匹配,可以将大尺度巡天观测得到的速度函数与LCDM宇宙学的预言进行比较。当Vrot<50 km/s时,观测速度函数和LCDM速度函数之间出现较大差异。然而,在矮星系中,Vrot的不同观测测量与Vmax相关的方式并不直接。相反,我们与星系DM晕使用经验重子质量晕质量关系,并表明,不同的观测措施Vrot的结果在非常不同的速度函数。我们展示了如何W50速度函数,即使用HI轮廓线宽度在50%的峰值HI通量来测量Vrot,可以调和与LCDM宇宙学。我们的半经验的方法使我们能够确定的区域的旋转曲线,探测HI测量(RHI),并表明,Vrot的矮星一般测量的一小部分Rmax,解释他们的倾向,有上升的旋转曲线。我们提供的拟合公式与RHI和Reff(有效半径)DM晕的维里半径。为了继续使用速度函数作为LCDM宇宙学的探测器,有必要精确地了解旋转速度的不同测量如何探测DM晕的质量,放弃任何旋转速度的测量都可以平等地用作Vmax的代理的假设。
2015-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
EDGE -- Dark matter or astrophysics? Breaking dark matter heating degeneracies with HI rotation in faint dwarf galaxies
本研究利用EDGE模拟的微弱矮星系,发现静止星系中长寿命HI旋转曲线可区分暗物质加热机制,推动观测搜索以厘清暗物质与天体物理效应。
2024-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical Diversity on Small Scales -- Abundance Analysis of the Tucana V Ultra-Faint Dwarf Galaxy
本研究分析杜鹃座V超微弱矮星系中三颗恒星(含外围恒星)的化学丰度,发现显著化学多样性,证实其为UFD星系,并表明其化学增丰历史复杂,强调外围成员星在分类中的重要性。
2024-03-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Reconciling the Diversity and Uniformity of Galactic Rotation Curves with Self-Interacting Dark Matter
星系自转曲线在内部区域表现出不同的行为,同时遵守一个组织原则,即,它们可以近似地由径向加速度关系或修正的牛顿动力学现象来描述。我们分析的旋转曲线数据从暗物质样品,并明确表明,多样性和均匀性自然再现的分层结构形成模型,加上暗物质自相互作用。所需的暗物质晕的浓度与普朗克宇宙学模型预测的浓度-质量关系完全一致。推测的恒星质光比($3.6 μm$)分散在$0.5 M_\odot/L_\odot$周围,正如人口合成模型所预期的那样,导致紧密的径向加速度关系和重子Tully-Fisher关系。推断的恒星晕质量关系与丰度匹配的预期是一致的。这些结果表明星系内暗物质晕是由于暗物质粒子的自相互作用而热化的。
2018-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Confronting the Diversity Problem: The Limits of Galaxy Rotation Curves as a tool to Understand Dark Matter Profiles
本文利用FIRE模拟分析矮星系,发现非平衡行为等因素会导致旋转曲线重建与真实圆周速度产生超50%偏差,引发不反映暗物质轮廓真实变化的“人工”多样性,揭示了旋转曲线作为暗物质测量工具的局限性。
2024-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph