[論文レビュー] The AMIGA sample of isolated galaxies - II. Morphological refinement

J. W. Sulentic, L. Verdes‐Montenegro+10 more|ArXiv.org|Nov 22, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 45被引用数 52

ひとこと要約

本研究では、高解像度のPOSS II画像およびシエerra Nevada観測所のCCDデータを用いて、孤立銀河カタログ（CIG）の形態的精錬を包括的に行い、初期型／後期型分類およびスパイラル型番号の正確性がΔT = 1–2の範囲で高い信頼性を示すことを確認した。主な発見は、AMIGAサンプルの初期型（E/S0）銀河集団が、通常の調査と比較して著しく明るさが低い（0.2–0.6 mag）ことであり、環境的影響が最小限であるため、合体によって形成された明るい楕円銀河が存在しないことを示している。

ABSTRACT

We present a complete POSS II-based refinement of the optical morphologies for galaxies in the Karatchenseva's Catalog of Isolated Galaxies that forms the basis of the AMIGA project. Comparison with independent classifications made for an SDSS overlap sample of more than 200 galaxies confirms the reliability of the early vs. late-type discrimination and the accuracy of spiral subtypes within DeltaT = 1-2. CCD images taken at the OSN were also used to solve ambiguities. 193 galaxies are flagged for the presence of nearby companions or signs of distortion likely due to interaction. This most isolated sample of galaxies in the local Universe is dominated by 2 populations: 1) 82% spirals (Sa-Sd) with the bulk being luminous systems with small bulges (63% between types Sb-Sc) and 2) a significant population of early-type E-S0 galaxies (14%). Most of the types later than Sd are low luminosity galaxies concentrated in the local supercluster where isolation is difficult to evaluate. The late-type spiral majority of the sample spans a luminosity range M_B-corr = -18 to -22 mag. Few of the E/S0 population are more luminous than -21.0 marking an absence of, an often sought, super L* merger (eg fossil elliptical) population. The rarity of high luminosity systems results in a fainter derived M* for this population compared to the spiral optical luminosity function (OLF). The E-S0 population is from 0.2 to 0.6 mag fainter depending how the sample is defined. This marks the AMIGA sample as almost unique among samples that compare early and late-type OLFs separately. In other samples, which always involve galaxies in higher density environments, M*(E/S0) is almost always 0.3-0.5 mag brighter than M*(S), presumably reflecting a stronger correlation between M* and environmental density for early-type galaxies.

研究の動機と目的

• 高解像度の光学画像を用いて、CIGに含まれる孤立銀河の形態的分類を改善すること。
• 200個以上の銀河を対象に、独立したSDSSベースの分類と比較することで、過去の分類の信頼性を評価すること。
• 環境的相互作用の影響が最小限のサンプルにおいて、初期型（E/S0）と後期型（スパイラル）銀河のそれぞれの全光度関数（OLF）を別々に定量化すること。
• 相互作用ペアを特定・除外することで、孤立進化が銀河の性質に与える影響を分離すること。
• 標準的調査と比較することで、初期型銀河の特徴的明るさM*の環境依存性を調査すること。

提案手法

• 優れた解像度とダイナミックレンジを有するデジタル化されたPOSS II画像を用いて、CIGに属する全銀河の再分類を実施。
• 200個以上の銀河を対象に、独立したSDSS画像による分類の照合を実施し、分類の正確性を評価。
• シエerra Nevada観測所のCCD画像を用いて、初期型と後期型の形態的区別に曇りが生じた場合の解消を図った。
• Bバンドの絶対等級を減光補正した上で、E/S0およびスパイラル集団のそれぞれについて、光学的全光度関数（OLF）の統計的分析を実施。
• 形態的特徴と近接性に基づき、明確な相互作用ペアを32組同定し、最終サンプルから除外した。
• AMIGAにおけるE/S0およびスパイラル集団のM*値を、他の調査と比較することで、環境的影響の有無を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高解像度のPOSS IIおよびCCD画像を用いた精錬により、孤立銀河の形態的分類はどの程度正確になるか？
• RQ2 AMIGAサンプルの初期型銀河は、通常の場所または銀河団環境のものと比べて明るさでどの程度異なるか？
• RQ3 なぜAMIGAにおけるE/S0集団の特徴的明るさM*は、他の調査と比べて顕著に暗いのか？
• RQ4 1対1の相互作用と環境密度が、初期型と後期型銀河の全光度関数にそれぞれどのように異なる影響を与えるか？
• RQ5 AMIGAに超L*楕円銀河が存在しないことは、合体および環境密度が初期型銀河形成に果たす役割について何を示唆するか？

主な発見

• 精錬された形態的分類は高い信頼性を示し、初期型／後期型の区別が正確であり、スパイラル型番号も独立したSDSS分類とΔT = 1–2の範囲内に収まっている。
• AMIGAサンプルには、Sb–Sc型が主な後期型スパイラル銀河（637個）と初期型銀河（E–S0、139個）が含まれており、スパイラル集団はより明るい（MB補正値：-18から-22 mag）、E/S0集団は明るさが低い（主に-21.0 mag未満）。
• AMIGAにおけるE/S0集団は、通常の調査と比較してM*が0.2～0.6 mag明るくないため、環境的影響が最小限であるため、合体によって形成された明るい楕円銀河が存在しないことを示している。
• AMIGAに明るいE/S0銀河が存在しないことは、初期型と後期型のOLFが類似しているという一般的な仮定に反しており、環境密度が初期型銀河のM*に強く影響することを強調している。
• サンプルの極めて孤立した状態により、1対1の相互作用や環境密度の影響が最小限に抑えられ、『育成要因なし』の銀河進化を研究するのに最適な条件が整っている。
• CIGに同伴銀河や歪みの兆候があるとマークされた銀河は約193個あるが、明確な相互作用ペアは32組に限定され、非環境的進化要因を分離するために明確に除外された。