北京大学合作最新Nature

系统研究已经揭示了附近宇宙中数百个超致密矮星系(UCDs)。UCDs的半光半径rh约为10-100秒差距，恒星质量M.≈106 -108太阳质量，是已知密度最大的恒星系统之一。尽管在外观上与大质量球状星团相似，但对扩展的恒星包膜、复杂的恒星形成历史、高质量光比和超大质量黑洞的探测表明，一些UCDs是潮汐剥离矮星系甚至是古老致密星系的残余核星团。然而，在潮汐剥离的短暂阶段只发现了少数天体，而且这种假定的进化路径从未被观测完全追踪过。

2023年11月8日，北京大学Wang Kaixiang、上海交通大学刘成则及美国NSF’s NOIRLab Eric W. Peng共同通讯在Nature 在线发表题为“An evolutionary continuum from nucleated dwarf galaxies to star clusters”的研究论文，该研究展示了室女座星团中的106个星系具有介于正常，有核矮星系和单组分UCDs之间的形态，揭示了一个连续体，完全映射了这种形态转变，并填补了星团和星系之间的“大小差距”。

它们的空间分布和较红的颜色也与被剥离的卫星星系在环绕大质量星系的最初几次近心通道上一致。这些星系周围的“超扩散”潮汐特征直接显示了UCDs是如何通过潮汐剥离形成的，这种进化路径可能包括早期有核超扩散星系。这些UCDs代表了星系团中古代矮星系的大量可见化石残留物，并且可能还会发现更多的低质量残留物。

基于下一代室女座星团调查(NGVS)，研究人员对邻近室女座星团的紧凑恒星系统进行了详细的结构分析(Methods)。在典型有核矮星系(dE,Ns)和超致密矮星系(UCDs)之间确定了两个中间种群。首先，作者选择了51个具有“超重”中心核星团(“强核”dE)的dE,Ns，其核与总光度的比值为fnuc > 8%，在600个室女座dE中，这些dE在fnuc中处于最高的10%左右，g '波段绝对星等Mg在- 16到-9.5等之间。其次，作者发现大约15%的室女座UCDs不能用一个具有合理参数的King或 Sérsic轮廓来描述，这表明存在扩展包层。

后续的双子座多目标光谱仪(GMOS)光谱(Methods)与之前的观测一起，在室女座获得了55个具有包膜(eUCDs)的清晰样本，其中50个是用NGVS数据选择的(包括一些在之前的哈勃太空望远镜(HST)工作中发现的明亮eUCDs)，另外5个eUCDs只能在室女座星团调查高级相机(ACSVCS)的HST成像中分辨出来(Methods)。该研究的样本完全弥合了矮星系和UCDs之间的形态差距，尽管eUCDs比强核dEs紧凑得多，并且最初不是作为星系被发现的。

室女座星系团核心的强核dEs、eUCDs和UCDs（图源自Nature ）

在之前，只有少数具有类似特征的室女座星系被报道过。作者发现M89附近的VCC 1672和M87附近的NGVS J123037.24 + 124609.2(以下简称NGVS 2078)都显示出µg ' > ~ 28等弧秒−2的潮汐特征，跨度超过3弧分(约14 kpc)。还发现了与eUCD NGVS- ucd156(靠近NGC 4365)和明亮球状星团NGVS J122846.19 + 134311.4(以下简称NGVS J1229 + 1343)4有关的大约20 kpc长的潮汐流，以及来自M87附近的eUCD NGVS-UCD509的70 kpc流。它们靠近大质量星系，并且与数值模拟中显示的扭曲形态相似，这强烈表明正在进行的潮汐破坏，而不是成像人工制品。这些新发现使室女座中已知的破坏dE,Ns的数量进入了模拟预测的范围。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06650-z

转自：“iNature”微信公众号

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