[論文レビュー] A group of galaxies around the giant spiral NGC 6946

И. Д. Караченцев, М. Е. Шарина+1 more|arXiv (Cornell University)|Oct 7, 2000

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、5.9 ± 0.4 Mpcの距離に位置する巨大スパイラル銀河NGC 6946に重力的に束縛されている、8つの後期型銀河（7つの矮小不規則銀河を含む）の、以前に検出されていなかったグループを同定した。光学CCD画像とHIライン観測を用いて、グループの準拠質量対光度比が約56 M⊙/L⊙であることが判明し、420 kpcの投影直径と95 km s⁻¹の速度分散を持つ典型的な小銀河グループであることが確認された。

ABSTRACT

We present large-scale CCD images of a dozen low surface brightness objects in the vicinity of giant Sc galaxy NGC 6946, which have been found recently on POSS-II copies. Six of them: UGC 11583, kk251, kk252, kkr55, kkr56, and kkr59 are dwarf irregular galaxies resolved into stars. We determined their distances from the luminosity of the brightest blue stars. The mean estimated distance to the NGC 6946 group is 5.9 +- 0.4 Mpc. Together with Cepheus 1, discovered before, the group consist of 8 late type galaxies. Almost all of them are detected or marginally detected in the HI line. The group is characterized by a linear projected diameter of 420 kpc, a radial velocity dispersion of 95 km/s, and a virial mass-to-luminosity ratio about 56 M_sun/L_sun.

研究の動機と目的

• 局所空洞に近接し、高い銀河赤道減光を受ける巨大スパイラル銀河NGC 6946の見かけ上の孤立状態を解明すること。
• POSS-II天球スキャンのコピーを用いて、NGC 6946周辺の低表面ねらい銀河（LSB銀河）を探索すること。
• 最も明るい青色星からの距離推定とHIラインデータを用いて、候補銀河がNGC 6946と物理的に関連しているかどうかを確認すること。
• 新しく発見された銀河グループの力学的および構造的性質（質量、サイズ、速度分散など）を特徴づけること。
• グループの質量対光度比を決定し、ローカルグループなどの典型的な小銀河グループと整合するかを評価すること。

提案手法

• ロシアの6m望遠鏡およびスペインの2.5mノルディック望遠鏡を用いて、NGC 6946周辺の18個のLSB銀河候補の広域CCD画像を取得し、ジョンソン＝カウジンスフィルタを用いた。
• POSS-II画像から各候補の形態的タイプ、主軸および副軸、表面ねらい、およびシュレーゲルら（1998）の値に基づく銀河減光を測定した。
• 減光補正を施した最も明るい青色星の光度を用いて距離を推定し、平均して28.86 ± 0.14 magの距離モジュラスを導出した。
• エフェルスベルク100m望遠鏡を用いてHIライン観測を実施し、中性水素の放射を検出し、径方向速度を決定した。
• HIフラックスと距離を用いて、次の式を用いて水素質量を計算した：log[M(HI)/M⊙] = log F + 2 log D + 5.37。
• 速度分散（95 km s⁻¹）と平均投影距離（210 kpc）を用いて、非円形軌道（離心率e = 0.5）を仮定して準拠質量を計算した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGC 6946周辺で検出された低表面ねらい銀河は、巨大スパイラル銀河と物理的に関連しているのか、それとも背景の汚染物か？
• RQ2 NGC 6946グループの真の距離は何か？ また、NGC 6946自体の距離と比較するとどうなるか？
• RQ3 グループの力学的質量対光度比は何か？ 他の既知の小銀河グループと比較するとどうなるか？
• RQ4 NGC 6946グループの運動的および構造的性質は、ローカルグループやM101周辺のグループなど、他の近隣銀河グループと比較してどう異なるか？
• RQ5 グループの広がりと質量分布は何か？ また、準拠平衡状態の兆候を示しているか？

主な発見

• NGC 6946グループは、7つの矮小不規則銀河（UGC 11583、kk251、kk252、kkr55、kkr56、kkr59、Cepheus 1）を含む8つの後期型銀河から構成され、平均距離は5.9 ± 0.4 Mpcである。
• グループの投影直径は420 kpc、径方向速度分散は95 km s⁻¹であり、重力的に束縛された系であることが示された。
• 準拠質量対光度比は約56 M⊙/L⊙と推定され、ローカルグループなどの典型的な小銀河グループの値と整合的である。
• グループメンバーの水素質量対光度比は0.18から3.0 M⊙/L⊙の範囲にあり、不規則銀河として一般的な値である。
• 8名のメンバーのうち7名がHIラインで検出され、ガスを豊富に含み、グループと物理的に関連していることが確認された。
• 最も遠く離れたメンバーであるkkr59は、NGC 6946から483 kpcの距離に位置し、M101 やM31の周囲の同伴系と同程度の広がりを示している。