[論文レビュー] SCG0018-4854: a young and dynamic compact group I. Kinematical analysis

V. Presotto, A. Iovino+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 26, 2009

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 48被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、VLT FORS2分光計測を用いたコンパクト群SCG0018-4854の運動学的解析を行い、その4つのスパイラル銀河に最近、進行中の相互作用の強い兆候が確認された。主な発見は、グループが動的に若く、最新の相互作用の年齢が0.2–0.7 Gyrと推定されたことである。その根拠として、非対称な回転曲線、乱れたガス運動学、NGC 92におけるばりん構造、NGC 89における銀河規模の噴出流が挙げられる。

ABSTRACT

Compact groups of galaxies are in particular good laboratories for studying galaxy interactions and their effects on the evolution of galaxies due to their high density and low velocity dispersion. SCG0018-4854 is a remarkably high galaxy density and low velocity dispersion group with evidence of a recent interaction. We obtained VLT FORS2 optical observations and we present spectroscopic and photometric evidence of how dramatically galaxy interactions have affected each of the four member galaxies. We found peculiar kinematics for each galaxy and evidence of recent star formation. In particular, the gas and stellar radial velocity curves of two galaxies are irregular with a level of asymmetry similar to that of other interacting galaxies. We discovered the presence of a bar for NGC 92 therefore revising a previous morphological classification and we obtained spectroscopic confirmation of a galactic-scale outflow of NGC 89. Peculiar kinematics and dynamic consideration lead to a rough estimate of the age of the latest interaction: 0.2-0.7 Gyr, suggesting that SCG0018-4854 is a young and dynamical group.

研究の動機と目的

• コンパクト群SCG0018-4854の運動学的性質を調査すること。これは、最近の相互作用の証拠を示す、高密度で低速度分散を示す系である。
• 主軸および小軸に沿った高信噪比分光データを用いて、その4つのメンバー銀河の相互作用の歴史を特定すること。
• 高い空間的密度に加え、拡散的X線およびHI放射を示すにもかかわらず、グループが動的に若い状態にあるか、それともより進化した状態にあるかを評価すること。
• 速度非対称性、複数のガス成分、歪みといった運動学的指標を特定し、相互作用の強さと幾何学的配置を推定すること。
• よく知られたHCG16と比較し、SCG0018-4854の動的若年性および相互作用活動度を評価すること。

提案手法

• ESOのパラナル観測所に設置されたVLT FORS2機器を用いて、深紫外分光計測を実施した。
• 分光および画像解析を実施し、各銀河のガスおよび星の径方向速度プロファイルを抽出した。
• 回転曲線の非対称性、運動学的軸と光度的軸のずれ、複数の発光ライン成分といった運動学的指標を用いた。
• 速度場モデリングを適用し、特にNGC 89およびNGC 92において、摂動や運動学的に異なる領域を検出した。
• 文献（例：Mendes de Oliveira et al. 1998）に記載された相互作用および合体の特徴と観測された運動学的特徴を比較した。
• 運動学的摂動の度合いとシミュレートされた相互作用シーケンスとの比較を用いて、最新の相互作用の年齢を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SCG0018-4854の現在の力学的状態は何か。これは若年で進行中の相互作用系と整合的か？
• RQ2 4つのメンバー銀河の運動学的性質はどの程度歪められており、その歪みは相互作用の強さと幾何学的配置をどのように示しているか？
• RQ3 最近の相互作用の存在を裏付ける証拠は何であり、運動学的データを用いてその年齢をどのように制約できるか？
• RQ4 SCG0018-4854の運動学的性質は、よく研究されたHCG16群とどのように比較できるか？
• RQ5 NGC 89で観測された銀河規模の噴出流の起源は何か。また、それはグループの相互作用歴とどのように関係しているか？

主な発見

• SCG0018-4854の4つのメンバー銀河すべてが、非対称的かつ不規則なガスおよび星の径方向速度曲線を示しており、特異な運動学的性質を有する。
• 相互作用によりガス運動学的性質が著しく歪められており、主な2つの銀河では最大24％の非対称性が観測され、強い最近の潮汐的相互作用を示している。
• NGC 92にばりん構造が分光的に確認され、以前の形態分類が見直された。
• 分光的証拠により、NGC 89に銀河規模の噴出流が存在することが支持された。これはおそらく相互作用誘発プロセスによって駆動されている。
• 最新の相互作用の年齢は0.2–0.7 Gyrと推定され、SCG0018-4854が動的に若いコンパクト群であることが示された。
• 共通のHIエンVELOPE、拡散的X線放射、および高温の銀河間媒体といった全体的性質はより進化した系を示唆しているが、運動学的データは進行中で最近の相互作用を確認している。