[論文レビュー] Compact Groups in the UZC galaxy sample: II. Connections between morphology, luminosity and large-scale density

B. Kelm, P. Focardi|arXiv (Cornell University)|Jun 20, 2003

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用数 15

ひとこと要約

本研究は、UZCカタログに掲載されたコンパクトグループ（CGs）の形態的および明るさの性質を調査し、CGの銀河、その近隣銀河、および孤立銀河を比較している。E/S0優勢のCGでは、明るくより高輝度の中心銀河に加え、より多くの大スケールの同伴銀河を有しており、これはその形成が団規模のポテンシャルウェルに関連していることを示唆している。一方、スパイラル優勢のCGでは同様の相関が認められないため、CG内の楕円銀河が団の進化過程で二次的かつ間接的に形成された可能性があると考えられる。

ABSTRACT

The nature of Compact Groups (CGs) is investigated by comparing the luminosities and morphologies of CG galaxies, CG Neighbours and Isolated galaxies. CGs turn out to include more early type galaxies than Isolated galaxies and fewer low-luminosity galaxies. The 33 CGs with a dominant E/S0 and the 30 CGs with a dominant spiral have similar LF parameters. Spiral dominated CGs have fewer galaxies at high and low luminosity in comparison with their Neighbours, while E-S0 dominated CGs seem to lack only faint galaxies when compared to their Neighbours. Ellipticals which are the dominant galaxy of a CG are also brighter than all their Neighbours, while this holds true for only half of the dominant spirals and S0s. Relations linking the number of Neighbours of dominant E-S0s to the luminosity of E-S0s and to the difference between the first and the second ranked CG members do suggest a link between the formation of bright early-type galaxies and the presence of a group-like potential. No similar relations are found for dominant spirals. These tentative results are compatible with the assumption that CG dominant Ellipticals are anomalous galaxies whose formation might have been a secondary outcome during the process of groups formation.

研究の動機と目的

• コンパクトグループ（CGs）が物理的に束縛されたシステムであるか、それとも大規模構造内での一時的な投影であるかを、その銀河内容を近隣銀河および孤立銀河と比較することで特定すること。
• 特に初期型（E/S0）およびスパイラル銀河に対して、高密度環境が形態および明るさに与える影響を評価すること。
• CG内の中心楕円銀河が異常であるかどうか、およびそれが団形成の過程で二次的かつ間接的に形成された可能性を調査すること。
• 中心銀河の明るさおよび近隣銀河数が大スケール環境と相関するかどうかをテストし、E/S0優勢とスパイラル優勢のCGの間で区別すること。

提案手法

• 表面数密度の増加というコンパクト性基準を用いて、更新版ツィンクィー・カタログ（UZC-CGs）から291個のコンパクトグループを選定し、表面輝度バイアスを回避した。
• 同じフラックス制限（m_B ≤ 15.5）および赤方偏移制限（2500–5500 km/s）のサンプルから、CG銀河、その大スケール近隣銀河、および孤立銀河の形態的および明るさ分布を比較した。
• CG、近隣銀河、孤立銀河の明るさ関数（LF）を構築し、明るさ階層ごとの銀河数の差を定量化した。
• Tremaine-Richstone検定を適用し、CG内の中心スパイラル銀河が明るさまたは位置において異常であるかどうかを評価した。
• 中心E/S0銀河の明るさと、1–2 h⁻¹ Mpcの範囲内の大スケール近隣銀河数との相関を分析し、団ポテンシャルとの因果関係をテストした。
• 赤方偏移空間および投影距離基準（1–2 h⁻¹ Mpc）を用いて大スケール近隣銀河を定義し、環境的影響を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 コンパクトグループは、大規模構造内での一時的な投影であるか、それとも物理的に束縛されたシステムであるか？
• RQ2 コンパクトグループ内の銀河は、孤立銀河またはその直近の近隣銀河と比較して、異なる形態的および明るさの分布を示すか？
• RQ3 CGにおける初期型銀河の優位性は、団そのものの固有の性質によるものか、環境的要因によるものか？
• RQ4 CG内の中心E/S0銀河の明るさと、大スケール近隣銀河数との間に相関があるか。これは団形成との因果関係を示唆するか？
• RQ5 CG内の中心スパイラル銀河は明るさまたは位置において異常であり、その環境は中心E/S0銀河と異なるか？

主な発見

• CGでは初期型銀河の割合が著しく高く（40％）、孤立銀河（16％）および近隣銀河（27％）よりも顕著に高い。これは環境的影響を示唆する。
• スパイラル優勢CGでは、明るい銀河および暗い銀河の両方で不足が認められるが、E/S0優勢CGでは暗い銀河のみが不足している。
• CG内の全14個の中心楕円銀河は、2 h⁻¹ Mpcの赤方偏移空間領域内で最も明るい銀河である一方、中心スパイラル銀河およびS0銀河の半数しかそうではない。
• 中心E/S0銀河の大スケール近隣銀河数と、その明るさおよび2番目に明るい銀河との明るさギャップとの間に有意な相関が認められ、これは団スケールのポテンシャルとその形成に関連している可能性を示唆する。
• 中心スパイラル銀河では同様の相関は認められず、これはその中心明るさが大スケール構造形成と結びついていないことを示す。
• 結果から、CG内の中心E/S0銀河はおそらく異常であり、団形成過程で二次的かつ間接的に形成された可能性があると考えられ、一方スパイラル優勢CGはローカル団のような緩い連星系に似ている。