المسح الطيفي والتصوير في حزمة H لمجرّات عنقود العذراء (SHIVir): علاقات التحجيم وعلاقة الكتلة النجمية إلى الكتلة الكلّية

ناتالي ن.-ق. أوليت، ستيفان كورتو، جون أ. هولتزمان، آرون أ. دَتّون، ميكيلي كابيلّاري، جوليان ج. دالكانتون، مايكل ماكدونالد، جويل سي. روديغر، جيمس إي. تايلور، آر. برنت تولّي، باتريك كوتيه، لورا فيرّاريزي، إريك دبليو. بينغ

الملخّص

نقدِّم توزيعات المُعامِلات وعلاقات التحجيم الأساسية لِـ 190 مجرّة من عنقود العذراء ضمن مسح SHIVir. يُظهِر توزيع السرعات الدورانية نمطاً ثنائيّاً حول \( V_{\rm circ} \sim 125 \) كم/ث، ما يُشير إلى وجود أطوار ديناميكيّة غير مُستقرّة في المناطق الداخليّة للمجرّات. نقدّم تحليلاً لعلاقة تولي–فيشر (TFR) للمجرّات متأخِّرة النوع (LTGs) وللمستوى الأساسي (FP) للمجرّات مُبكِّرة النوع (ETGs)، فنوفّر مجموعة شاملة من علاقات التحجيم المجرّية. يتطابق الميل والمقطع الصفري لعلاقة تولي–فيشر في عنقود العذراء مع نظيريهما لمجرّات الحقل، بينما يعكس اختلاف التشتُّت على الأرجح فروقاً في التاريخ التطوّري. تُقاس السرعات المُقلِّلة للتشتُّت في TFR وFP ضمن فُتَحات كبيرة حيث تغدو الكتلة الباريونية غير مُهيمنة. وبينما تظلّ مُتبقّيات TFR مستقلّةً عن أيٍّ من مُعاملات المجرّة، فإنّ ما يُعرَف بمَيَلان المستوى الأساسي يرتبط بقوّة بنسبة الكتلة الديناميكية إلى الكتلة النجمية، وهو ما يفرض قيوداً صارمة على نماذج تشكُّل المجرّات. نبني علاقة الكتلة النجمية إلى الكتلة الكلّية (STMR) لكلٍّ من ETGs وLTGs ونجد اتّجاهات خطّية ولكن مميّزة ضمن النطاق \( M_{*} = 10^{8-11}~M_\odot \). ويمكن إعادة تحجيم علاقات الكتلة النجمية إلى الهالة (SHMRs)، التي تستقصي الهالة المظلمة المُمتدّة، لتُقارَن بكتلٍ مُقدَّرة داخل نصف القطر البصري، فتُظهر تطابقاً وثيقاً مع STMR في عنقود العذراء عند الكتل المنخفضة؛ غير أنّ محدوديّة وصفات مطابقة وفرة الهالات والتدرّجات الشعاعية الكبيرة تُعقِّد هذه المقارنة عبر جميع الكتل. ورغم أنّ ETGs تبدو أكثر تَرَاصّاً من LTGs ذات الكتلة النجمية نفسها في الفضاء المُسقَّط، فإنّ علاقات الكتلة–الحجم في الفضاء الفيزيائي ثلاثيّ الأبعاد متطابقة. وقد يُصار قريباً إلى التحقُّق من الاتجاهات المذكورة هنا عبر مُحاكيات عددية عالية الدقّة.