超薄星系的星盘有多“冷”？,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

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超薄星系的星盘有多“冷”？
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ( IF 4.7 ) Pub Date : 2021-01-18 , DOI: 10.1093/mnras/stab155
K Aditya ₁ , Arunima Banerjee ₁

Affiliation

超薄星系是一类无核球、低表面亮度的星系，其平面与垂直轴的比值 $\rm (b/a\gt 10\!-\!20)$，可能表明存在超冷恒星盘。使用暗物质晕的力场中引力耦合恒星和气体的多分量银河盘模型以及恒星动力学代码 AGAMA（基于动作的星系建模架构），我们确定了恒星和气体的垂直速度色散作为五个超薄星系（UGC 7321、IC 5249、FGC 1540、IC2233 和 UGC00711）的半乳半径函数，使用观察到的恒星和原子氢 (H i) 尺度高度作为约束，使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们发现恒星盘在光波段的中心垂直速度色散在 σ0s ∼ 10.2−18.4 $\rm {kms}\,^{-1}$ 之间变化，并以 2.6–3.2 Rd 的指数尺度长度下降其中 Rd 是指数星盘尺度长度。有趣的是，在 3.6 μm 中，恒星盘的两个分量的平均值相同，在 5.9 和 11.8 $\rm {kms}\,^{-1}$ 之间变化，这两者都证实了“超冷”的存在超薄星系中的恒星盘。有趣的是，我们的超薄样品的多分量圆盘动力学稳定性参数 QN 的全局中值被发现为 5 ± 1.5，高于螺旋星系样本的全局中值 2.2 ± 0.6。2 Rd 其中 Rd 是指数星盘尺度长度。有趣的是，在 3.6 μm 中，恒星盘的两个分量的平均值相同，在 5.9 和 11.8 $\rm {kms}\,^{-1}$ 之间变化，这两者都证实了“超冷”的存在超薄星系中的恒星盘。有趣的是，我们的超薄样品的多分量圆盘动力学稳定性参数 QN 的全局中值被发现为 5 ± 1.5，高于螺旋星系样本的全局中值 2.2 ± 0.6。2 Rd 其中 Rd 是指数星盘尺度长度。有趣的是，在 3.6 μm 中，恒星盘的两个分量的平均值相同，在 5.9 和 11.8 $\rm {kms}\,^{-1}$ 之间变化，这两者都证实了“超冷”的存在超薄星系中的恒星盘。有趣的是，我们的超薄样品的多分量圆盘动力学稳定性参数 QN 的全局中值被发现为 5 ± 1.5，高于螺旋星系样本的全局中值 2.2 ± 0.6。

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How ‘cold’ are the stellar discs of superthin galaxies?

Superthin galaxies are a class of bulgeless, low surface brightness galaxies with strikingly high values of planar-to-vertical axes ratio $\rm (b/a\gt 10\!-\!20)$, possibly indicating the presence of an ultracold stellar disc. Using the multicomponent galactic disc model of gravitationally coupled stars and gas in the force field of the dark matter halo as well as the stellar dynamical code AGAMA (Action-based Galaxy Modelling Architecture), we determine the vertical velocity dispersion of stars and gas as a function of galactocentric radius for five superthin galaxies (UGC 7321, IC 5249, FGC 1540, IC2233, and UGC00711) using observed stellar and atomic hydrogen (H i) scale heights as constraints, using a Markov chain Monte Carlo Method. We find that the central vertical velocity dispersion for the stellar disc in the optical band varies between σ0s ∼ 10.2−18.4 $\rm {kms}\,^{-1}$ and falls off with an exponential scale length of 2.6–3.2 Rd where Rd is the exponential stellar disc scale length. Interestingly, in the 3.6 μm, the same, averaged over the two components of the stellar disc, varies between 5.9 and 11.8 $\rm {kms}\,^{-1}$, both of which confirm the presence of ‘ultracold’ stellar discs in superthin galaxies. Interestingly, the global median of the multicomponent disc dynamical stability parameter QN of our sample superthins is found to be 5 ± 1.5, which higher than the global median value of 2.2 ± 0.6 for a sample of spiral galaxies.

更新日期：2021-01-18

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