卫星星系动力学状态对星系属性的依赖

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现在的星系形成理论认为星系形成于暗晕之中,暗晕的属性对星系的形成与演化有主导性的影响。基于SDSS数据我们详细研究了卫星星系动力学状态对卫星星系属性的依赖。其中卫星星系动力学是测量星系所在暗晕质量的重要方法。假设中央星系质量和卫星星系速度弥撒之间有着一对一的相关性,我们采用一种自适应方法从星系样本中挑选出中央星系及其卫星星系。我们研究中央星系质量和卫星星系速度弥散的关系,并探讨速度弥散和中央星系属性(颜色和聚集度)与卫星星系属性(质量、颜色、聚集度和相对中央星系的距离)的关系。和之前的研究一致,卫星星系速度弥散随着中央星系质量增大而增大。一般来说,红(或早型)中央星系所在星系群的速度弥散比蓝(或晚型)中央星系要偏大。在红(或早型)中央星系周围,卫星星系的速度弥散和其质量之间没有明显关联,但是在蓝(或晚型)中央星系周围,卫星星系质量越大,速度弥散越大;红卫星星系的速度弥散要比蓝卫星星系大;早型卫星星系和晚型卫星星系之间没有显著的速度弥散差异;在红(或早型)中央星系周围,距离中央星系较近的卫星星系速度弥散较大,不过对于蓝(或晚型)中央星系,没有发现类似特征。  总的来说,卫星星系属性和其速度弥散之间的关系相对较弱。这一关系存在两种可能的解释。一种可能是,卫星星系属性和所在暗晕质量之间存在相关性;另一种可能是,卫星星系属性和暗晕质量无关,和其动力学状态直接关联。为了区分这两种可能的解释,我们挑选了一类特殊的星系群样本来研究。这类星系群同时包含两种对应性质的卫星星系,从而有效排除暗晕质量不同的效应。我们发现在这类特殊的星系群中,无论中央星系属性如何,卫星星系的速度弥散和其质量之间没有相关性,和其位置有一定的弱相关,距中央星系越近速度弥散越大。红卫星星系的速度弥散要比蓝卫星星系小,和整体样本中的结果相反。这些红卫星星系的质量要比蓝卫星星系大,到中央星系的距离也比蓝卫星星系小,这可能预示着一些复杂的物理过程。去除了这类特殊的星系群后,我们又考察了只包含某类性质卫星星系的星系群的卫星星系动力学状态。我们发现,无论中央星系属性如何,卫星星系质量大的速度弥散大,而且这一结果的显著度要明显高于整体样本。同样的,红卫星星系的速度弥散要比蓝卫星星系大。由于统计上红卫星星系的质量要大于蓝卫星星系,速度弥散对于质量和颜色的依赖本质上可能是一致的。这强烈表明,给定中央星系属性后,暗晕质量和卫星星系质量之间存在系统的关联,卫星星系质量越大,暗晕质量越大。可见,卫星星系质量也是一个影响暗晕质量的重要参数。
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