MUSE-ALMA 晕 XV：红移 z ~ 0.5 的富氢星系中的冷分子、电离气体和恒星运动学
MUSE-ALMA Haloes XV: Cold molecular, ionised, and stellar kinematics of HI-rich galaxies at z $\sim$ 0.5
浏览论文内容
中文总结 AI 辅助
利用 ALMA CO、MUSE 电离气体和恒星数据，研究 z~0.5 六个星系的运动学，发现盘状星系速度弥散较高，暗物质分数约 0.42，支持边缘稳定盘模型。
中文摘要 AI 辅助
空间分辨的星系运动学在 z ~ 0 和 z > 1 处已得到充分研究，揭示出盘状结构在 z ~ 3-6 范围内普遍存在，尽管速度弥散较高。z ~ 0.5 标志着盘湍流驱动因素和重子-暗物质质量预算的关键转变期，然而在本地宇宙之外，多示踪剂分辨运动学研究仍然罕见。我们利用一个独特的数据集，结合 ALMA CO 观测与 MUSE 电离气体和恒星连续谱数据，研究了 0.43 < z < 0.83 范围内六个星系的分辨运动学，这些星系属于 MUSE-ALMA 晕计划，通过它们与 H I 吸收系统的关联被选出，恒星质量范围 log$(M_\star/M_\odot) = 10.1 - 11.8$。结合新的 ALMA/CO 数据与已有的 MUSE H$\beta$ 运动学和 HST 形态，我们使用形态-运动学标准对星系进行分类。对于旋转盘，我们使用 DYSMALPY 联合建模 H$\beta$ 和 CO(2-1) 运动学，并将结果与压力支持的理论预测进行比较，同时使用 pPXF 拟合恒星吸收特征。六个星系中有四个被分类为盘状，其中两个具有已知的群成员。这些盘相对于 z ~ 0 的盘显示出更高的气体速度弥散，与 z ~ 0 和 z > 1 之间的插值趋势一致。结果支持边缘稳定的气体盘，其中引力不稳定性与恒星反馈共同作用，并有初步证据表明温暖电离相相对于冷气体在动力学上更热（$\sigma_{0, H\beta} \sim 1.7 \times \sigma_{0, CO}$）。我们推导出平均暗物质分数 $\langle f_{DM} \rangle = 0.42\pm0.14$，与类似红移、恒星质量和面密度下的观测一致。这项工作展示了自洽的多波长分析在探索相对未开发红移范围内盘沉降物理的价值。
英文摘要
Spatially resolved galaxy kinematics are well studied at z $\sim$ 0 and z > 1, revealing that disks are common out to z $\sim3-6$, albeit with higher velocity dispersions. z $\sim$ 0.5 marks a key transition in the drivers of disk turbulence and baryonic-dark matter mass budgets, yet multi-tracer resolved kinematic studies remain rare beyond the local Universe. We exploit a unique dataset combining ALMA CO observations with MUSE ionised gas and stellar continuum data to study the resolved kinematics of six galaxies at 0.43 < z < 0.83, part of the MUSE-ALMA Haloes program, selected via their association with H I absorption systems and spanning stellar masses from log$(M_\star/M_\odot) = 10.1 - 11.8$. Combining new ALMA/CO data with existing MUSE H$β$ kinematics and HST morphologies, we classify galaxies using morpho-kinematic criteria. For rotating disks, we jointly model H$β$ and CO(2-1) kinematics with DYSMALPY and compare results to theoretical predictions for pressure support, while pPXF is used to fit stellar absorption features. Four of the six galaxies are classified as disks, with two having known group members. These disks show elevated gas velocity dispersions relative to z $\sim$ 0 disks, consistent with interpolated trends between z $\sim$ 0 and z > 1. The results support marginally stable gaseous disks where gravitational instability still contributes alongside stellar feedback, with tentative evidence for a dynamically hotter warm ionised phase relative to cold gas ($σ_{0, Hβ} \sim 1.7 \times σ_{0, CO}$). We derive an average dark matter fraction $\langle f_{DM} \rangle = 0.42\pm0.14$, consistent with observations at similar redshifts, stellar masses, and surface densities. This work demonstrates the value of self-consistent, multi-wavelength analyses for probing disk settling physics in a relatively unexplored redshift range.
发表机构
- Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）
- European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
- Aix Marseille Univ.（艾克斯-马赛大学）
- CNRS（法国国家科学研究中心）
- Laboratoire d’Astrophysique de Marseille（马赛天体物理实验室）
- Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
- Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）
- CSIRO Space & Astronomy（CSIRO空间与天文学部）
- Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（莱布尼茨波茨坦天体物理研究所（AIP））
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
