Shell galaxies: kinematical signature of shells, satellite galaxy disruption and dynamical friction

Abstract

Název práce: Galaxie se slupkami: kinematika slupek, rozpad satelitní galaxie a dynamické tření Autor: Ivana Ebrová Katedra / Ústav: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i. Vedoucí doktorské práce: RNDr. Bruno Jungwiert, Ph.D., Astronomický ústav AV ČR, v.v.i. Abstrakt: Slupky hvězdné povahy pozorované v mnoha eliptických a čočkových galaxiích, jakožto i v několika spirálních a trpasličích galaxiích jsou pravděpodobně pozůstatkem radiální galaktické srážky velké a malé galaxie. Ukazujeme, že distribuce rychlostí hvězd slupky ve směru zorného paprsku vykazuje čtyři jasná maxima. Našli jsme jednoduchý analytický předpis spojující polohy těchto maxim s tvarem potenciálu galaxie, jmenovitě s kruhovou rychlostí na poloměru slupky a rychlostí šíření slupky. Tento předpis s úspěchem aplikujeme na výsledky simulace radiální srážky galaxií s testovacími částicemi. Kinematika slupek se tedy může stát novým nezávislým nástrojem pro určení obsahu temné hmoty ve slupkových galaxiích až do vzdálenosti okolo 100 kpc od centra galaxie. Navíc zkoumáme dynamické tření a postupný rozpad kanibalizované galaxie během srážky produkující slupky v simulacích s testovacími částicemi. Kombinace těchto dvou efektů může značně přerozdělit polohy a jasnosti vzniklých slupek. Zanedbání těchto efektů může vést k závažným chybách při pokusu o...

Title: Shell galaxies: kinematical signature of shells, satellite galaxy disruption and dynamical friction Author: Ivana Ebrová Department / Institute: Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic Supervisor of the doctoral thesis: RNDr. Bruno Jungwiert, Ph.D., Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic Abstract: Stellar shells observed in many giant elliptical and lenticular as well as a few spiral and dwarf galaxies presumably result from radial minor mergers of galaxies. We show that the line-of-sight velocity distribution of the shells has a quadruple-peaked shape. We found simple analytical expressions that connect the positions of the four peaks of the line profile with the mass distribution of the galaxy, namely, the circular velocity at the given shell radius and the propagation velocity of the shell. The analytical expressions were applied to a test-particle simulation of a radial minor merger, and the potential of the simulated host galaxy was successfully recovered. Shell kinematics can thus become an independent tool to determine the content and distribution of dark matter in shell galaxies up to ~100 kpc from the center of the host galaxy. Moreover we investigate the dynamical friction and gradual disruption of the cannibalized galaxy...