MODERN ESTIMATES OF THE MASS OF THE MILKY WAY

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

An overview of various methods used to estimate the mass of the Galaxy is given. The results obtained on the basis of the analysis of the galactic rotation curve, on the kinematics of dwarf satellite galaxies of the Milky Way, on globular clusters, on the streams of dwarf galaxies, on distant halo stars, on escape velocities, on the dynamics of the Local group of galaxies, as well as results of N-body modeling are included. Estimates of the mass of the Galaxy \(M\) of the form (i) \(M( < r)\), i.e. the mass enclosed inside a sphere with a radius of \(r\), (ii) \({{M}_{{200}}}\), where r 0 kpc, and (iii) virial estimates, \({{M}_{{{\text{vir}}}}}\). Such estimates were selected by us based on literary data,a significant part of which was obtained in the Gaia era. According to 20 individual estimates, the average value was found \({{\bar {M}}_{{200}}} = 0.88 \times {{10}^{{12}}} {{M}_{ \odot }}\) with a variance of \(0.24 \times {{10}^{{12}}} {{M}_{ \odot }}\) and a weighted average error of \(0.06 \times {{10}^{{12}}} {{M}_{ \odot }}\). According to 28 individual estimates we obtained \({{\bar {M}}_{{{\text{vir}}}}} = 1.05 \times {{10}^{{12}}} {{M}_{ \odot }}\) with variance \(0.44 \times {{10}^{{12}}} {{M}_{ \odot }}\) and a weighted average error of \(0.09 \times {{10}^{{12}}} {{M}_{ \odot }}\).

Sobre autores

V. Bobylev

The Central Astronomical Observatory of the Russian Academy of Sciences at Pulkovo

Autor responsável pela correspondência
Email: bob-v-vzz@rambler.ru
Russia, Saint-Petersburg

A. Baykova

The Central Astronomical Observatory of the Russian Academy of Sciences at Pulkovo

Email: bob-v-vzz@rambler.ru
Russia, Saint-Petersburg

Bibliografia

  1. Y. Sofue, Publ. Astron. Soc. Japan 64, 75 (2012).
  2. A. Irrgang, B. Wilcox, E. Tucker, and L. Schiefelbein, Astron. and Astrophys. 549, 137 (2013).
  3. E. V. Karukes, M. Benito, F. Iocco, R. Trotta, and A. Geringer-Sameth, J. Cosmology and Astroparticle Phys. № 05, id. 033 (2020).
  4. W. Wang, J. Han, M. Cautun, Z. Li, and M. N. Ishigaki, Sci. China Phys. Mechanics and Astronomy 63 (10), id. 109801 (2020).
  5. T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, A. G. A. Brown, A. Vallenari, et al., Astron. and Astrophys. 595, id. A1 (2016).
  6. M. Libralato, A. Bellini, L.R. Bedin, E. Moreno, et al., Astrophys. J. 854, id. 45 (2018).
  7. A. Vallenari, A. G. A. Brown, T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, et al., arXiv:2208.00211 [astro-ph.GA] (2022).
  8. A. G. A. Brown, A. Vallenari, T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, et al., Astron. and Astrophys. 649, id. A1 (2021).
  9. E. L. Wright, P. R. M. Eisenhardt, A. K. Mainzer, M. E. Ressler, et al., Astron. J. 140, 1868 (2010).
  10. R. A. Benjamin, E. Churchwell, B. L. Babler, T. M. Bania, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 115, 953 (2003).
  11. D. G. York, J. Adelman, J. E. Anderson, Jr., F. Scott, et al., Astron. J. 120, 1579 (2000).
  12. D. J. Eisenstein, D. H. Weinberg, E. Agol, H. Aihara, et al., Astron. J. 142 (3), id. 72 (2011).
  13. S. R. Majewski, R. P Schiavon, P. M. Frinchaboy, C. Allende Prieto, et al., Astron. J. 154 (3), id. 94 (2017).
  14. L.-C. Deng, H. J. Newberg, C. Liu, J. L. Carlin, et al., Res. Astron. and Astrophys. 12 (7), 735 (2012).
  15. M. Steinmetz, T. Zwitter, A. Siebert, F. G. Watson, et al., Astron. J. 132 (4), 1645 (2006).
  16. S. Buder, S. Sharma, J. Kos, A. M. Amarsi, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 506, 150 (2021).
  17. V. V. Bobylev and A. T. Bajkova, Res. Astron. and Astrophys. 23, id. 045001 (2023).
  18. D. M. Skowron, J. Skowron, P. Mróz, A. Udalski, et al., Science 365 (6452), 478 (2019).
  19. A.-C. Eilers, D. W. Hogg, H.-W. Rix, and M. K. Ness, Astrophys. J. 871 (1), id. 120 (2019).
  20. A. G. A. Brown, A. Vallenari, T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, et al., Astron. and Astrophys. 616, id. A1 (2018).
  21. H. C. Plummer, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 71, 460 (1911).
  22. M. Miyamoto and R. Nagai, Publ. Astron. Soc. Japan 27, 533 (1975).
  23. J. F. Navarro, C. S. Frenk, and S. D. M. White, Astrophys. J. 490, 493 (1997).
  24. A. T. Bajkova and V. V. Bobylev, Astron. Letters 42, 567 (2016).
  25. A. T. Bajkova and V. V. Bobylev, Astron. Rep. 61, 727 (2017).
  26. A. T. Bajkova and V. V. Bobylev, Open Astronomy 26(1), 72 (2017).
  27. V. V. Bobylev, A. T. Bajkova, and A. O. Gromov, Astron. Letters 43, 241 (2017).
  28. Y. Zhou, X. Li, Y. Huang, and H. Zhang, Astrophys. J. 946, id. 73 (2023).
  29. M. F. Skrutskie, R. M. Cutri, R. Stiening, M. D. Weinberg, et al., Astron. J. 131 (2), 1163 (2006).
  30. X. X. Xue, H. W. Rix, G. Zhao, P. Re Fiorentin, et al., Astrophys. J. 684 (2), 1143 (2008).
  31. Y. Huang, X.-W. Liu, H.-B. Yuan, M.-S. Xiang, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 463 (3), 2623 (2016).
  32. S. A. Bird, X.-X. Xue, C. Liu, C. Flynn, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 516 (1), 731 (2022).
  33. I. Ablimit, G. Zhao, C. Flynn, and S. A. Bird, Astrophys. J. 895, id. L12 (2020).
  34. S. Wang, X. Chen, R. de Grijs, and L. Deng, Astrophys. J. 852 (2), id. 78 (2018).
  35. P. Bhattacharjee, S. Chaudhury, and S. Kundu, Astrophys. J. 785, id. 63 (2014).
  36. J. Binney and S. Tremaine, Galactic Dynamics (Princeton: Princeton Univ. Press, 1987).
  37. P. J. McMillan, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 465, 76 (2017).
  38. Y. Jiao, F. Hammer, H. Wang, and Y. B. Yang, Astron. and Astrophys. 654, id. A25 (2021).
  39. Y. Jiao, F. Hammer, H. Wang, J. Wang, and Y. Yang, arXiv:2306.05461 [astro-ph.GA] (2023).
  40. X. Ou, A.-C. Eilers, L. Necib, and A. Frebel, a-rXiv:2303.12838 [astro-ph.GA] (2023).
  41. J. Einasto, Trudy Astrofiz. Instit. Alma-Ata 5, 87 (1965).
  42. S. T. Sohn, L. L. Watkins, M. A. Fardal, R. P. van der Marel, A. J. Deason, G. Besla, and A. Bellini, Astrophys. J. 862 (1), id. 52 (2018).
  43. L. Posti and A. Helmi, Astron. and Astrophys. 621, id. A56 (2019).
  44. L. L. Watkins, R. P. van der Marel, S. T. Sohn, and N. W. Evans, Astrophys. J. 873, id. 118 (2019).
  45. E. Vasiliev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484, 2832 (2019).
  46. J. Wang, F. Hammer, and Y. Yang, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 510, 2242 (2022).
  47. G. Sun, Y. Wang, C. Liu, R. J. Long, X. Chen, and Q. Gao, Res. Astron. and Astrophys. 23 (1), id. 015013 (2023).
  48. A. H. W. Küpper, E. Balbinot, and A. Bonaca, Astrophys. J. 803, id. 80 (2015).
  49. M. Boylan-Kolchin, J. S. Bullock, S. T. Sohn, G. Besla, and R. P. van der Marel, Astrophys. J. 768 (2), id. 140 (2013).
  50. S. T. Sohn, G. Besla, R. P. van der Marel, M. Boylan-Kolchin, S. R. Majewski, and J. S. Bullock, Astrophys. J. 768 (2), 139 (2013).
  51. G. M. Eadie, W. E. Harris, and L. M. Widrow, Astrophys. J. 806, id. 54 (2015).
  52. T. K. Fritz, A. Di Cintio, G. Battaglia, C. Brook, and S. Taibi, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 494, 5178 (2020).
  53. C. J. Grillmair and J. L. Carlin, Stellar Streams and Clouds in the Galactic Halo. B: Tidal Streams in the Local Group and Beyond, edited by H. J. Newberg and J. L. Carlin, Astrophys. Space Sci. Library 420, 87 (2016).
  54. S. L. J. Gibbons, V. Belokurov, and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 445, 3788 (2014).
  55. K. Malhan and R. A. Ibata, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 486, 2995 (2019).
  56. E. Vasiliev, V. Belokurov, and D. Erkal, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 501, 2279 (2021).
  57. L. C. Magnus and E. Vasiliev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 511, 2610 (2022).
  58. A. A. Williams, V. Belokurov, A. R. Casey, and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 468, 2359 (2017).
  59. C. P. Ahn, R. Alexandroff, C. A. Prieto, Anderson, F. Scott, et al., Astrophys. J. Suppl. 203, id. 21 (2012).
  60. Z. Prudil, A. J. Koch-Hansen, B. Lemasle, E. K. Grebel, et al., Astron. and Astrophys. 664, id. A148 (2022).
  61. B. Sesar, N. Hernitschek, S. Mitrović, . Ivezić, et al., Astron. J. 153(5), 204 (2017).
  62. A. J. Deason, V. Belokurov, and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 425, 2840 (2012).
  63. A. A. Williams and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 454, 698 (2015).
  64. I. Ablimit and G. Zhao, Astrophys. J. 846, id. 10 (2017).
  65. W. R. Brown, M. J. Geller, S. J. Kenyon, and A. Diaferio, Astron. J. 139, 59 (2010).
  66. O. Y. Gnedin, W. R. Brown, M. J. Geller, and S. J. Kenyon, Astrophys. J. Letters 720, L108 (2010).
  67. G. Fragione and A. Loeb, New Astronomy 55, 32 (2017).
  68. Y. Sofue, Publ. Astron. Soc. Japan 61, 153 (2009).
  69. I. D. Karachentsev, O. G. Kashibadze, D. I. Makarov, and R. B. Tully, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 393, 1265 (2009).
  70. L. L. Watkins, N. W. Evans, and J. H. An, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 406, 264 (2010).
  71. J. Peñarrubia, Y.-Z. Ma, M. G. Walker, and A. McConnachie, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 443, 2204 (2014).
  72. R. P. van der Marel, M. Fardal, G. Besla, R. L. Beaton, S. T. Sohn, J. Anderson, T. Brown, and P. Guhathakurta, Astrophys. J. 753, id. 8 (2012).
  73. R. E. González, A. V. Kravtsov, and N. Y. Gnedin, Astrophys. J. 793, id. 91 (2014).
  74. K. Chamberlain, A. M. Price-Whelan, G. Besla, E. C. Cunningham, N. Garavito-Camargo, J. Peñarrubia, and M. S. Petersen, Astrophys. J. 942 (1), id. 18 (2023).
  75. M. Zhai, X.-X. Xue, L. Zhang, C.-D. Li, G. Zhao, and C.-Q. Yang, Res. Astron. and Astrophys. 18 (9), id. 113 (2018).
  76. F. Guo, R. Zhang, and X.-E. Fang, Astrophys. J. 904, id. L14 (2020).
  77. P. Villanueva-Domingo, F. Villaescusa-Navarro, S. Genel, D. Anglés-Alcázar, et al., arXiv:2111.14874 [astro-ph.GA] (2021).
  78. E. Carlesi, Y. Hoffman, and N. I. Libeskind, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 513, 2385 (2022).
  79. J. Shen, G. M. Eadie, N. Murray, D. Zaritsky, et al., Astrophys. J. 925 (1), id. 1 (2022).
  80. G. Eadie and M. Jurić, Astrophys. J. 875, id. 159 (2019).
  81. G. Battaglia, A. Helmi, H. Morrison, P. Harding, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 364, 433 (2005).
  82. G. M. Eadie, A. Springford, and W. E. Harris, Astrophys. J. 838, id. 76 (2017).
  83. G. M. Eadie and W. E. Harris, Astrophys. J. 829, id. 108 (2016).
  84. E. Patel, G. Besla, K. Mandel, and S. T. Sohn, Astrophys. J. 857, id. 78 (2018).
  85. M. Zhai, Q. Guo, G. Zhao, Q. Gu, and A. Liu, Astrophys. J. 890 (1), id. 27 (2020).
  86. J. Peñarrubia, F. A. Gómez, G. Besla, D. Erkal, and Y.-Z. Ma, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 456, L54 (2016).
  87. V. V. Bobylev and A. T. Bajkova, arXiv:2305.18408 [astro-ph.GA] (2023).
  88. M. C. Smith, G. R. Ruchti, A. Helmi, R. F. G. Wyse, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 379, 755 (2007).
  89. Y.-S. Li and S. D. M. White, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 384, 1459 (2008).
  90. M. T. Busha, P. J. Marshall, R. H. Wechsler, A. Klypin, and J. Primack, Astrophys. J. 743, 40 (2011).
  91. P. J. McMillan, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 414, 2446 (2011).
  92. J. Bovy, C. A. Prieto, T. C. Beers, D. Bizyaev, et al., Astrophys. J. 759 (2), id. 131 (2012).
  93. P. R. Kafle, S. Sharma, G. F. Lewis, and J. Bland-Hawthorn, Astrophys. J. 761, id. 98 (2012).
  94. V. Rashkov, A. Pillepich, A. J. Deason, P. Madau, C. M. Rockosi, J. Guedes, and L. Mayer, Astrophys. J. Letters 773, id. L32 (2013).
  95. P. R. Kafle, S. Sharma, G. F. Lewis, and J. Bland-Hawthorn, Astrophys. J. 794, id. 59 (2014).
  96. H. Li, F. Hammer, C. Babusiaux, M. S. Pawlowski, Y. Yang, F. Arenou, C. Du, and J. Wang, Astrophys. J. 916, id. 8 (2021).
  97. F. S. Labini, Ž. Chrobáková, R. Capuzzo-Dolcetta, and M. López-Corredoira, Astrophys. J. 945, id. 3 (2023).
  98. C. Barber, E. Starkenburg, J. F. Navarro, A. W. McConnachie, and A. Fattahi, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 437, 959 (2014).
  99. M. Cautun, C. S. Frenk, R. van de Weygaert, W. A. Hellwing, and B. J. T. Jones, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 445, 2049 (2014).
  100. T. Piffl, C. Scannapieco, J. Binney, M. Steinmetz, et al., Astron. and Astrophys. 562, id. A91 (2014).
  101. G. Monari, B. Famaey, I. Carrillo, T. Piffl, et al., Astron. and Astrophys. 616, id. L9 (2018).
  102. A. J. Deason, A. Fattahi, V. Belokurov, N. W. Evans, R. J. J. Grand, F. Marinacci, and R. Pakmor, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 485, 3514 (2019).
  103. T. M. Callingham, M. Cautun, A. J. Deason, C. S. Frenk, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484, 5453 (2019).
  104. Z.-Z. Li, Y.-Z. Qian, J. Han, T. S. Li, W. Wang, and Y. P. Jing, Astrophys. J. 894 (1), id. 10 (2020).
  105. M. Cautun, A. Benitez-Llambay, A. J. Deason, C. S. Frenk, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 494, 4291 (2020).
  106. A. J. Deason, D. Erkal, V. Belokurov, A. Fattahi, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 501, 5964 (2021).
  107. L. Necib and T. Lin, Astrophys. J. 926, id. 189 (2022).
  108. J. Bland-Hawthorn and O. Gerhard, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 54, 529 (2016).
  109. D. Zaritsky and H. Courtois, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 465, 3724 (2017).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (333KB)
Metadados
3.

Baixar (121KB)
Metadados
4.

Baixar (113KB)
Metadados
5.

Baixar (100KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © В.В. Бобылев, А.Т. Байкова, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».