[論文レビュー] HST-ACS photometry of the isolated dwarf galaxy VV124=UGC4879. Detection of the Blue Horizontal Branch and identification of two young star clusters

M. Bellazzini, S. Perina+2 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Jul 13, 2011

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 46被引用数 8

ひとこと要約

本研究では、HST-ACSの光度測定を用いて、孤立した矮星族銀河VV124=UGC4879を分析し、その外縁部に明確に存在する広がった古い水平枝(HB)の集団を検出。これは、支配的である非常に古く金属量が少ない星の成分を確認するものである。さらに、2つの若い星団C1（250±50 Myr、1.2×10⁴ M☉）およびC2（≤30±10 Myr、≤3.3×10³ M☉）を同定。若い星とH iガスの空間的・運動的整合性から、最近の星形成がガスの力学的状態によって引き起こされた可能性が示唆される。

ABSTRACT

We present deep V and I photometry of the isolated dwarf galaxy VV124=UGC4879, obtained from archival images taken with the Hubble Space Telescope - Advanced Camera for Surveys. In the color-magnitude diagrams of stars at distances larger than 40" from the center of the galaxy, we clearly identify for the first time a well-populated old Horizontal Branch (HB). We show that the distribution of these stars is more extended than that of Red Clump stars. This implies that very old and metal poor populations becomes more and more dominant in the outskirts of VV124. We also identify a massive (M~1.2X10^4 M_sun) young (age ~250 Myr) star cluster (C1), as well as another of younger age (C2, <= 30 Myr) with a mass similar to classical open clusters (M<= 3.3X10^3 M_sun). Both clusters lie at projected distances smaller than 100 pc from the center of the galaxy.

研究の動機と目的

• 若い星が少なく、古い星の集団が支配的な孤立矮星族銀河VV124=UGC4879の外縁部における、広がった水平枝(HB)の検出が、一時的なものであるかどうかを確認すること。
• VV124における若い星の非対称的分布とH iガスとの空間的相関を調査し、ガスの力学的状態が最近の星形成を引き起こしたかどうかを評価すること。
• 先行研究で特定された候補星団（C1）が真の若い大質量星団であるかどうかを検証し、高分解能HST-ACSデータを用いて追加の星団を探索すること。

提案手法

• VV124=UGC4879のアーカイブHubble Space Telescope Advanced Camera for Surveys（HST-ACS）観測データから、VバンドおよびIバンドの深さのある光度測定を用いた。
• 銀河中心からの投影半径が40弧秒を超える領域の星に対して、色-等級図（CMD）を作成し、古い星の集団を分離し、HBシーケンスを同定した。
• BASTI星団合成モデル（標準的、太陽尺度）を用いた等時曲線フィッティングにより、同定された星団の年齢、金属量、質量を導出した。
• 開口光度測定および半径方向表面輝度プロファイル解析を実施し、半光半径や全光度などの星団構造的パラメータを推定した。
• 投影座標系と楕円形半径を用いて、若い星とH iガスの空間的分布を比較し、運動的および形態的相関を評価した。
• E(B-V)=0.015を用いて消光補正を行い、距離モジュラスD=1.3 Mpc（6.3 pc/arcsecに相当）を採用した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 VV124=UGC4879の外縁部に、明確に存在する広がった水平枝(HB)集団は存在するか？ その空間的分布は、古い星の集団にどのような含意をもたらすか？
• RQ2 VV124における若い星とH iガスの空間的分布はどの程度一致するか？ これは、最近の星形成の起源にどのような含意をもたらすか？
• RQ3 候補星団C1の真の性質は何か？ また、VV124の中心部に追加の若い星団は存在するか？
• RQ4 新たに同定された星団（C1およびC2）の構造的・光度的性質は、既知の若い大質量星団および開放星団とどのように比較できるか？

主な発見

• VV124=UGC4879の外縁部（Rₚ > 40弧秒）に、明確に存在する、広がった水平枝(HB)集団が検出された。その空間的分布は赤クラスター星よりも広がっている。
• VV124のHB星は、非常に古く（≥10 Gyr）金属量が低い集団と整合的であり、これは、銀河の外縁部においてこのような成分がますます支配的になることを示唆している。
• 年齢250±50 Myr、全質量1.2±0.2×10⁴ M☉の巨大な若い星団（C1）が確認された。これは、低質量の早期型矮星族銀河に存在する、極めて稀な大質量星団の一つである。
• より小規模で、顕著に若い星団（C2）が同定され、年齢≤30±10 Myr、質量≤3.3±0.5×10³ M☉であり、古典的開放星団の性質と整合的である。
• 両星団の投影位置は銀河中心から100 pc以内にあり、それらの空間的分布は関連するH iガスの非対称的分布と一致しており、ガスの力学的状態と最近の星形成との間に動的関連がある可能性を示唆している。
• 観測されたH i分布は星の集団よりも広がりが小さいが、若い星とH i密度ピークの一致は、最近の星形成がガスの力学的状態によって引き起こされた可能性を支持する。これは、排出されたガスの再吸収によるものであり、Sawalaら（2011）のシミュレーションとも整合的である。