Dynamical Properties of Galaxies with Different Morphological 

Types

Adelheid Teklu(አደልሀይድ ተክሉ )

USM/Excellence Cluster

Supervisors: Rhea­Silvia Remus, Klaus Dolagand the Magneticum Pathfinder Team 

The Interplay between Local and Global Processes in Galaxies, Cozumel

13/04/2016

The Magneticum Pathfinder Simulationsdifferent galaxy types

Relation toRelation to­ dark matter­ dark matter­ dynamics­ dynamics

68.5 Mpc

seesee poster  poster byby  K. DolagK. Dolag

100 kpc

The Magneticum Pathfinder Simulations

Romanowsky & Fall 2012

68.5 Mpc

100 kpc

different galaxy types

The Magneticum Pathfinder Simulations

68.5 Mpc

100 kpc

different galaxy types

Classification

(e.g. Scannapieco et al. 2008)

ε = 0 → dispersion dominated

ε = 1   → rotation dominated

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Classification

(e.g. Scannapieco et al. 2008)

Criteria at z=0.1:

ε = 0 → dispersion dominated

ε = 1   → rotation dominated

f(ε≥0.7)≥0.4 and Mcoldgas

/Mstar

≥0.215 

 → Disk

f(|ε|≤0.4)⩾0.6 and Mcoldgas

/Mstar

≤0.065 

 → Speroid

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Comparison to Observations

Simulation Observation

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Spin Parameter of Host Halo

Split­up into spheroids and disks!

(Peebles 1969/71,Mo et al. 1998)

(including all components ­ DM, gas & stars)

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Spin Parameter of Host Halo

Split­up into spheroids and disks!

(Peebles 1969/71,Mo et al. 1998)

(including all components ­ DM, gas & stars)

Already present at z = 2 ! 

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Spin Parameter of the DM­component

Implications:­ interplay between baryons and DM

or­ due to different formation histories

(Bullock et al. 2001,van den Bosch et al. 2002)

Modified Spin Parameter:

13/04/2016  Teklu et al. 2015

DM­only run 

Cross­Matching Halos DM­only vs. HydroHydro run 

λ  classification 

Criteria: ­ d < 200kpc­ mass difference < 30%

Cross­matched:575/622

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Spin Parameter of DM­only Halos

Even here is a split­up of different galaxy types → morphology a result of formation history/environment?  

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Summary and Conclusion 

● Our simulated disks and spheroids populate different regions in the M

star­j

star­plane, in 

agreement with observations

● Disks have higher median spin parameter compared to spheroids

● There are also spheroids with high λ (for detailed study see Schulze et al., in prep.)

● Even in DM­only a split­up of λ­distribution

 → Formation history and environment shape simultaneously galaxy type and halo

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Alignment Angles 

In the hydro run DM components (inner part with total halo) are better aligned than in DM­only run   influence of baryons on DM →

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Spin Parameter of Different Components 

Split­up of:

hothot and coldcold gasstarsstars,, DM and gasgas 

13/04/2016  Teklu et al. 2015

how disk components (stars and gas) trace, how halo and disk (dm and gas) trace...

13/04/2016  Teklu et al. 2015

The Dependence of the b­value on Radius

For spheroidal galaxies the measurment of the b­value is strongly radius­dependend

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Threshold for epsilon­Classification

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Gas Fractions

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Stellar Mass Functions

13/04/2016  Teklu et al. 2015

Remus et al. 2015