[論文レビュー] The AMIGA project. I. Optical characterization of the CIG catalog

L. Verdes‐Montenegro, J. W. Sulentic+6 more|ArXiv.org|Apr 8, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 119被引用数 85

ひとこと要約

本論文は、AMIGAプロジェクトの基盤データセットとしての分離銀河カタログ（CIG）の光学的特徴付けを提示し、赤方偏移分布および光学的等級関数（OLF）を分析している。CIGは、利用可能な最も均一な局所フィールドサンプルであることが確認され、M∗は環境密度に伴い増加し、αは弱いトレンドを示す。これは、低密度環境における分離銀河研究のベンチマークとしてのCIGの有効性を裏付けている。

ABSTRACT

The AMIGA project (Analysis of the Interstellar Medium of Isolated Galaxies) is compiling a multiwavelength database of isolated galaxies that includes optical (B and Halpha), infrared (FIR and NIR) and radio (continuum plus HI and CO lines) properties. It involves a refinement of the pioneering Catalog of Isolated Galaxies. This paper is the first in a series and begins with analysis of the global properties of the nearly redshift-complete CIG with emphasis on the Optical Luminosity Function (OLF) which we compare with other recent estimates of the OLF for a variety of environments. The CIG redshift distribution for n= 956 galaxies re-enforces the evidence for a bimodal structure seen earlier in smaller samples. The peaks at redshift near 1500 and 6000km/s correspond respectively to galaxies in the local supercluster and those in more distant large-scale components (particularly Perseus-Pisces). The two peaks in the redshift distribution are superimposed on 50% or more of the sample that is distributed in a much more homogeneous way. The CIG probably represents the most homogeneous local field example that has ever been compiled. Our derivation of the CIG OLF is consistent with other studies of the OLF for lower density environments. This comparison via the Schechter parameter formalization shows that: 1) M* increases with galaxy surface density on the sky and 2) alpha shows a weaker tendency to do the same. The CIG represents the largest and most complete foundation for studies of isolated galaxies and is likely as close as we can come to a field sample. (Tables 1, 2 and 3 are available in electronic form at http://www.iaa.es/AMIGA.html).

研究の動機と目的

• 分離銀河の多波長研究のための統計的に信頼性が高く、赤方偏移にほぼ完全に近いサンプルとしてCIGを確立すること。
• CIG銀河の空間的および赤方偏移分布を評価し、低密度フィールド環境の代表性を検証すること。
• 他の環境サンプルと比較してCIGの光学的等級関数（OLF）を導出し、環境依存性を定量化すること。
• CIGが真のフィールドサンプルを代表しているかどうかを、均一性と完全性の分析により検討すること。
• 相互作用に起因する効果を調査するための信頼できるベースラインを提供すること。

提案手法

• CIGに属する956個の銀河の光学的データ（BバンドおよびHαの等級）を収集・分析し、赤方偏移にほぼ完全に近い状態を確保すること。
• Schechter等級関数形式（Φ(M) ∝ 10^(0.4(M∗−M)α) × exp(−10^(0.4(M∗−M)))) を用いてOLFをモデル化し、M∗およびαパラメータを導出すること。
• CIGサンプルの赤方偏移完全性を確認するためのV/Vmテストの適用。
• 2dFGRS、SSRS2、NOG、HCGs、CPGsなどの他の調査からのOLFとCIG OLFを比較し、環境的傾向を評価すること。
• 赤方偏移分布の分析により、局所スーパーコンスラスターおよびペイシス＝ペルセウススーパーコンスラスターに関連する二峰性構造を同定すること。
• 局所矮星（Vr < 1500 km/s）がOLFに与える影響、特にM∗およびαパラメータへの影響を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 CIGサンプルは真の低密度フィールド環境を代表しており、空間的分布はどれほど均一か？
• RQ2 CIGの光学的等級関数（OLF）は他の環境サンプルと比較してどう異なるか？ これは環境依存性に何を示唆するか？
• RQ3 局所スーパーコンスラスター（Vr < 1500 km/s）の含むことで、CIGのOLFパラメータM∗およびαがどれほどバイアスを受けるか？
• RQ4 CIGは二峰性の赤方偏移分布を示すか？ もしそうであれば、二つのピークは大規模構造の観点で何を示唆するか？
• RQ5 CIGは、より密度の高い環境における相互作用に起因する活動を研究するための信頼できるコントロールサンプルとして機能できるか？

主な発見

• CIGサンプルは、約1500 km/s（局所スーパーコンスラスター）および約6000 km/s（ペイシス＝ペルセウススーパーコンスラスター）にピークを持つ二峰性の赤方偏移分布を示しており、サンプルの50％以上でより均一な分布が重畳されている。
• Schechter関数を用いて導出されたCIGのOLFは、M∗ = -20.12 ± 0.05を示し、低密度環境の他の研究と整合的であり、環境密度が高まるにつれてM∗がわずかに増加していることを示唆している。
• CIG OLFのαパラメータは -1.33 ± 0.05であり、環境密度が高まるにつれてより負の値へのトレンドは弱く、散らばりが増加している。
• V/Vmテストにより、CIGは赤方偏移にほぼ完全に近いことが確認され、大規模な研究における統計的信頼性を裏付けている。
• CIGは、これまでに得られた分離銀河の最大かつ最も完全なサンプルであり、真の局所フィールドサンプルに最も近い近似である。
• 局所矮星を除外した場合、CIGのOLFはフィールドサンプルと一貫しており、その分離基準は空洞領域のメンバーまたは解釈不能な二重星からのバイアスを効果的に低減している。