[論文レビュー] Kinematic alignment of non-interacting CALIFA galaxies: Quantifying the impact of bars on stellar and ionised gas velocity field orientations

J. K. Barrera-Ballesteros, J. Falcón‐Barroso+21 more|DIGITAL.CSIC (Spanish National Research Council (CSIC))|May 20, 2014

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 33

ひとこと要約

本研究では、80個の非相互作用的CALIFA銀河を対象に、積分場分光法を用いて運動学的整合性を分析し、棒構造が星々およびイオン化ガスの速度場の向きに与える影響を評価した。両成分とも、光度的主軸と強く整合しており（90%のケースで歪み角が22°未満）、強い運動学的整合性（16°の差）を示しており、ディスクスケールにおいて全体的な回転運動が棒に起因する非円形運動よりも支配的であることが示された。

ABSTRACT

We present 80 stellar and ionised gas velocity maps from the Calar Alto Legacy Integral Field Area (CALIFA) survey in order to characterize the kinematic orientation of non-interacting galaxies. The study of galaxies in isolation is a key step towards understanding how fast-external processes, such as major mergers, affect kinematic properties in galaxies. We derived the global and individual (projected approaching and receding sides) kinematic position angles (PAs) for both the stellar and ionised gas line-of-sight velocity distributions. When compared to the photometric PA, we find that morpho-kinematic differences are smaller than 22 degrees in 90% of the sample for both components; internal kinematic misalignments are generally smaller than 16 degrees. We find a tight relation between the global stellar and ionised gas kinematic PA consistent with circular-flow pattern motions in both components. This relation also holds generally in barred galaxies across the bar and galaxy disk scales. Our findings suggest that even in the presence of strong bars, both the stellar and the gaseous components tend to follow the gravitational potential of the disk. As a result, kinematic orientation can be used to assess the degree of external distortions in interacting galaxies.

研究の動機と目的

• 外部からの摂動を除いた内部プロセスに着目して、非相互作用銀河の運動学的方位を特徴づけること。
• 棒構造が星々とイオン化ガスの速度場の整合性に与える影響を定量的に評価すること。
• 棒構造を持つ銀河において、運動学的位置角（PA）が光度的主軸と整合しているかどうかを特定すること。
• 運動学的歪み角が、相互作用系における外部動的摂動の指標として有効かどうかを評価すること。
• 将来的な研究において、合体や環境的要因に起因する非円形運動を特定するための基準を確立すること。

提案手法

• CALIFA積分場分光法調査から80個の星々およびイオン化ガスの速度マップを取得した。
• 星々およびイオン化ガスの両成分について、全体的および個別的（接近側／後退側）の運動学的位置角（PA）を測定した。
• 運動学的PAと光度的主軸PAを比較して、形態的・運動学的歪み角を定量化した。
• 接近側と後退側のPAを比較することで、内部の運動学的歪み角を分析した。
• 半径方向の異なる領域（棒領域およびディスク領域）における星々とイオン化ガスの運動学的PAの相関関係を評価した。
• 統計的分析を用いて、棒あり銀河と棒なし銀河における運動学的整合性および逸脱の有意性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非相互作用銀河において、星々とイオン化ガスの運動学的位置角は、光度的主軸とどの程度整合しているか？
• RQ2 棒構造は、星々およびイオン化ガスの速度場にどの程度の運動学的歪み角を引き起こすか？
• RQ3 ディスク領域および棒領域において、星々とイオン化ガスの成分間に一貫した運動学的整合性が存在するか？
• RQ4 運動学的歪み角は、相互作用銀河における外部摂動の信頼できる指標として機能するか？
• RQ5 内部不安定性（例えば棒構造）は、ディスク銀河の全体的な回転パターンにどのように影響を与えるか？

主な発見

• サンプルの90%において、星々およびイオン化ガスの全体的運動学的PAは、光度的PAから22°未満のずれを示した。
• 内部の運動学的歪み角（接近側と後退側のPAの差）は、両成分とも一般的に16°未満であった。
• 星々とイオン化ガスの運動学的PAの間にきわめて強い相関関係が存在し、サンプル全体で平均16°の差にとどまった。
• この強い運動学的整合性は、棒構造を持つ銀河においても、棒半径および全ディスク領域で持続した。
• 結果から、全体的な回転パターンは棒に起因する非円形運動ではなく、ディスクの重力ポテンシャルによって支配されていることが示された。
• 棒構造は局所的に角運動量を再分配するが、大規模な運動学的構造は依然として規則的な回転に一致していた。