[論文レビュー] Narrow band survey for intragroup light in the Leo HI cloud. Constraints on the galaxy background contamination in imaging surveys for intracluster planetary nebulae

N. Castro-Rodríguez, J. A. L. Aguerri+5 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Apr 2, 2003

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 38被引用数 37

ひとこと要約

本研究は、レオHIクラウドにおける発光線対象の狭帯域調査を実施し、10 Mpcの距離において銀河間惑星星雲（ICPN）は検出されなかった。星雲の存在しないことは、銀河光に対する散乱銀河間光の上限を1.6%まで厳密に制限し、ヴェルゴ調査におけるICPN候補の13.6%が背景の高赤方偏移Lyα発光体であることを確認し、このような調査の選別基準の妥当性を裏付けた。

ABSTRACT

We have observed emission line objects located in a 0.26 deg^2 field in the M96 (Leo) group, coincident with the intergalactic HI cloud. The emission line objects were selected using the same procedure as used for the search for intracluster planetary nebulae in the Virgo cluster, and their m_5007 luminosity function has a bright cut-off ~1.2 magnitude fainter than for the PNLF associated with the elliptical galaxies in the M96 group.Therefore the vast majority of these emission line objects are compatible with not being intragroup planetary nebulae at the Leo group distance of 10 Mpc. Spectroscopic follow-up of two emission line objects in this Leo field showed that indeed these do not have the [OIII] doublet expected for a real PN. The brighter source is identified as a starburst object at redshift z = 3.128, because of a second emission in the near infrared, identified as FeII (λ2220 AA). From these data we derive three main results: (i) from the absence of PN we can determine a more stringent upper limit to the surface brightness in any old stellar population associated with the Leo HI cloud. (ii) This translates to an upper limit of 1.6% for the fraction of luminosity in a diffuse intragroup component in the densest 3 x 2 deg area of the Leo group,relative to the light in galaxies. (iii) Using this Leo field as a blank field, we derive an average fraction of 13.6% background emission line objects that enter in surveys of Virgo intracluster PN. The small fraction confirms the validity of the selection criteria for intracluster PN candidates in Virgo.

研究の動機と目的

• レオHIクラウドに付随する、低密度の団環境に関連する散乱星間光を制約すること。
• 銀河間惑星星雲（ICPN）を対象とした画像調査における背景発光線対象による汚染を評価すること。
• 予期されるICPNが存在しない空白領域で、ヴェルゴ銀河団におけるICPN調査で用いられる選別基準の妥当性を検証すること。
• レオ団の銀河間空間に存在する古星族の表面輝度の上限を特定すること。

提案手法

• [OIII] λ5007 Å帯域の狭帯域画像撮影を、ESO 2.2m望遠鏡のWFIおよびVLT-UT4を用いて実施し、レオ団領域の0.26 deg²をカバーした。
• ヴェルゴ銀河団におけるICPN調査で用いられた基準に従い、[OIII]線が強く、解像度の高い非分解対象を発光線対象として選別した。
• 2つの明るい発光線対象に対してスペクトロスコピック追従観測を実施し、赤方偏移および性質を確認した。
• 検出された対象の等級関数を、M96団銀河の既知の惑星星雲等級関数（PNLF）と比較し、その起源を評価した。
• 統計的解析により、ヴェルゴICPNサンプルを汚染する可能性のある背景発光体（例：z≈3.13のLyα発光体）の期待される割合を導出した。
• 惑星星雲の非検出に基づき、散乱星間成分の表面輝度および全等級の上限を計算した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 検出可能な惑星星雲が存在しないことを踏まえ、レオHIクラウド領域における散乱星間光（銀河間光）の上限は何か？
• RQ2 ヴェルゴにおける銀河間惑星星雲を対象とした画像調査において、高赤方偏移背景発光線対象による汚染はどの程度顕著か？
• RQ3 予期されるICPNが存在しない空白領域を用いて、ヴェルゴ調査におけるICPN候補選別基準は妥当性を有するか？
• RQ4 レオ団の銀河間空間における古星族の表面輝度の上限は何か？
• RQ5 ヴェルゴ調査におけるICPN候補のうち、高赤方偏移Lyα発光体である可能性のある割合はどれくらいか？

主な発見

• レオ領域では銀河間惑星星雲が検出されず、m₅₀₀₇ = 28の限界等級が得られ、銀河間空間における古星族の存在が極めて低いことを示している。
• 古星族のBバンド表面輝度の上限はμ_B,* < 32.8 mag arcsec⁻²であり、以前の限界よりも顕著に深い値である。
• レオ団の最も密度の高い3°×2°領域における、散乱銀河間光の銀河光に対する割合の上限は<1.6%である。
• ヴェルゴICPNサンプルを汚染する背景発光線対象の平均割合は13.6%であり、z≈3.13におけるライマンブレイク銀河集団からの推定値（約15%）と整合的である。
• スペクトロスコピック追従観測により、2つの明るい発光線対象がz = 3.128のLyα発光体であり、惑星星雲ではないことが確認された。
• HI質量対Bバンド等級比は110 M⊙/L⊙を上回っており、ガスが星間物質の質量損失によって汚染されたものではなく、原始的である可能性を示唆している。