[論文レビュー] Dissecting star-formation in the "Atoms-for-Peace" galaxy: Ultra-Violet Imaging Telescope observations of the post-merger galaxy NGC7252

Koshy George, P. Joseph+10 more|arXiv (Cornell University)|Feb 26, 2018

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 58被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、AstroSat搭載のUVITを用いて、合体後銀河NGC7252の星形成をマッピングし、潮汐尾および潮汐矮星銀河（TDGs）における空間分解された星形成率（SFR）を明らかにした。減光補正なしの統合SFRは0.81 ± 0.01 M⊙/yrであり、TDGsのSFRは局所の矮星銀河と同等であった。また、潮汐尾における距離依存性のあるSFR勾配が観測され、これは合体時に放出されたガスの初期条件のばらつきによるものとされる。

ABSTRACT

The tidal tails of post-merger galaxies exhibit ongoing star formation far from their disks. The study of such systems can be useful for our understanding of gas condensation in diverse environments. The ongoing star formation in the tidal tails of post-merger galaxies can be directly studied from ultraviolet (UV) imaging observations. The post merger galaxy NGC7252 ("Atoms-for-Peace" galaxy) is observed with the Astrosat UV imaging telescope (UVIT) in broadband NUV and FUV filters to isolate the star forming regions in the tidal tails and study the spatial variation in star formation rates. Based on ultraviolet imaging observations, we discuss star formation regions of ages $

研究の動機と目的

• 合体後銀河NGC7252の潮汐尾および潮汐矮星銀河（TDGs）における空間分解された星形成を調査すること。
• 赤外外（UV）画像を用いて、減光補正済みプロキシの依存を避けて、主成分および潮汐構造における星形成率（SFR）を測定すること。
• 潮汐尾におけるSFRが銀河中心からの距離にどのように依存するかを調査し、ガス凝縮の初期条件を調べること。
• 局所の矮星銀河のSFRおよび金属量と比較することで、TDGsの性質を評価すること。
• 減光補正がSFR推定値に与える影響を評価し、最大で1桁の変動が生じる可能性を示すこと。

提案手法

• AstroSat衛星搭載の紫外線イメージング望遠鏡（UVIT）を用いて、NGC7252のブロードバンドNUVおよびFUV画像を取得した。
• 200 Myr未満の年齢の星形成領域を、NUVおよびFUVバンドにおけるUV過剰により特定した。これは、最近の高質量星形成に敏感である。
• Salpeter初期質量関数を仮定し、UV光度とSFRの標準的補正を用いてSFRを計算した。
• FUVとHα由来のSFRの比較により、中心領域の減光を推定し、約2.33 magの減光が得られた。
• 銀河中心からの距離に応じた潮汐尾に沿ったSFR密度の空間的変動をマッピングした。
• 候補TDGs（NGC7252EおよびNGC7252NW）のSFRを分析し、局所の矮星銀河のSFR分布と比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGC7252の潮汐尾における星形成率の空間的分布はどのようになっており、銀河中心からの距離にどのように依存するか？
• RQ2 潮汐矮星銀河候補NGC7252EおよびNGC7252NWの星形成率は何か？また、典型的な局所の矮星銀河と比較してどうなるか？
• RQ3 減光補正がNGC7252の推定SFRに与える影響は何か？補正量の大きさはどの程度か？
• RQ4 潮汐尾に沿って観測されたSFR密度勾配を説明する、放出ガス内の物理的条件は何か？
• RQ5 観測されたTDGsの性質（SFR、金属量）は、合体時に放出された事前に金属が豊富なガスから形成されたことを支持するか？

主な発見

• 減光補正なしのNGC7252の統合星形成率は0.81 ± 0.01 M⊙/yrである。
• 中心領域ではFUVとHα由来SFRプロキシの比較により、約2.33 magの減光が示され、深刻な-dust吸収が確認された。
• 潮汐矮星銀河NGC7252Eの星形成率は0.02 M⊙/yr、NGC7252NWは0.03 M⊙/yrであり、両者とも局所の矮星銀河と同等の値であった。
• 潮汐尾に沿って、銀河中心からの距離が増加するにつれてSFR密度が減少する明確な勾配が観測された。
• SFR勾配は、合体プロセス中にガスが放出された時期やガスクラスタの質量などの初期条件の違いによるものとされる。
• TDGsは太陽系のガス相金属量（12 + log(O/H) = 8.6）を示しており、合体時に放出された事前に金属が豊富なガスから形成されたことを支持する。