巨低表面亮度星系在星系形成与演化全局图景中的地位

中文摘要 AI 辅助

巨低表面亮度星系（gLSBG）因其巨大且动力学上冷的盘，对标准合并驱动的星系形成模型构成挑战，其半径通常大于100 kpc，动力学质量超过约10^12太阳质量。我们在120平方度的天区内，识别出60个gLSBG，其中包括一个直至z=0.1的体积完备子样本，含35个星系。利用新的和档案光度及光谱数据，我们均匀地分析了它们的结构性质，并推导出中心速度弥散。我们将本地宇宙中gLSBG的体积密度估计更新为(3.6±0.6)×10^-5 Mpc^-3。该数值对应于在g波段光度范围0.14-1.37×10^11太阳光度直至z=0.1的星系中，约每4000个星系中有1个，这与EAGLE宇宙学模拟一致，但比TNG100中的相应值低3.8倍。gLSB盘的中心表面亮度和标长随中心组分的光度而变化，随着中心组分变得更亮，它们变得更暗更平坦，这表明快速盘形成而非高表面亮度晚型星系典型的由内而外增长。许多gLSBG在GALEX中也显示出延伸的紫外对应体，加强了它们与XUV盘星系的联系。最后，与超亮旋涡星系的比较表明，即使完全的气体到恒星转换也不能将典型的gLSBG转变为超旋涡星系，因为它们的总重子质量较低。

英文摘要

Giant low-surface brightness galaxies (gLSBGs) challenge standard merger-driven galaxy assembly models due to their large, dynamically cold disks, with radii often larger than 100~kpc and dynamical masses exceeding ${\sim}10^{12}$~\Ms. We identify $60$ gLSBGs, including a volume-complete subsample of $35$ galaxies out to $z=0.1$ in the 120~sq.deg. area. Using new and archival photometric and spectroscopic data, we homogeneously analyze their structural properties and derive central velocity dispersions. We update the gLSBG volume density estimate in the local Universe to $(3.6 \pm 0.6) \cdot 10^{-5}~\text{Mpc}^{-3}$. This number corresponds to about 1 in 4000 galaxies in the $g$-band luminosity range $0.14-1.37 \cdot 10^{11}~L_{\odot}$ out to $z=0.1$, which is consistent with EAGLE cosmological simulations but 3.8 times lower than the corresponding value in TNG100. Central surface brightness and scalelength of the gLSB disks scale with the luminosity of the central component, becoming fainter and flatter as the central component grows more luminous, suggesting rapid disk formation rather than the inside-out growth typical of high surface brightness late-type galaxies. Many gLSBGs also show extended UV counterparts in GALEX, strengthening their connection to XUV-disk galaxies. Finally, comparison with superluminous spirals shows that even complete gas-to-star conversion cannot transform a typical gLSBG into a superspiral, owing to their lower total baryonic mass.

发表机构

• Leipzig University（莱比锡大学）
• Sternberg Astronomical Institute, Moscow M.V. Lomonosov State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学斯滕伯格天文研究所）
• Center for Astrophysics — Harvard and Smithsonian（哈佛与史密森尼天体物理中心）
• Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg（海德堡大学天文学计算研究所）
• Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院天文研究所）
• Observatoire de Paris, LUX, CNRS, PSL University（巴黎天文台，LUX，法国国家科学研究中心，PSL大学）

机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。

补充信息

备注

submitted to A&A; 11 pages, 6 figures