[論文レビュー] The AMIGA sample of isolated galaxies. V. Quantification of the isolation

S. Verley, Silvia Medina-León+9 more|ArXiv.org|Jun 18, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 23被引用数 7

ひとこと要約

本研究は、CIGに属する950個の銀河の孤立度を、近隣銀河の局所的数密度と潮汐力の強さという2つの補完的パラメータを用いて定量的に評価した。外部環境の影響を強く受ける銀河が159個特定され、最終的に791個の真に孤立した銀河からなるAMIGAサンプルが得られた。これは、環境バイアスのない内部過程に起因する銀河進化の研究に最適なデータセットである。

ABSTRACT

The AMIGA project aims to build a well defined and statistically significant reference sample of isolated galaxies in order to estimate the environmental effects on the formation and evolution of galaxies. The goal of this paper is to provide a measure of the environment of the isolated galaxies in the AMIGA sample, quantifying the influence of the candidate neighbours identified in our previous work and their potential effects on the evolution of the primary galaxies. Here we provide a quantification of the isolation degree of the galaxies in this sample. Our starting sample is the Catalogue of Isolated Galaxies (CIG). We used two parameters to estimate the influence exerted by the neighbour galaxies on the CIG galaxy: the local number density of neighbour galaxies and the tidal strength affecting the CIG galaxy. We show that both parameters together provide a comprehensive picture of the environment. For comparison, those parameters have also been derived for galaxies in denser environments such as triplets, groups and clusters. The CIG galaxies show a continuous spectrum of isolation, as quantified by the two parameters, from very isolated to interacting. The fraction of CIG galaxies whose properties are expected to be influenced by the environment is however low (159 out of 950 galaxies). The isolated parameters derived for the comparsion samples gave higher values than for the CIG and we found clear differences for the average values of the 4 samples considered, proving the sensitivity of these parameters. The environment of the galaxies in the CIG has been characterised, using two complementary parameters quantifying the isolation degree, the local number density of the neighbour galaxies and the tidal forces affecting the isolated galaxies. (Abridged)

研究の動機と目的

• CIGの銀河に対する環境的影響を定量化することで、CIGの改良を図ること。
• カラチェンツェヴァが提唱した元々の孤立基準に欠ける点（明るさが弱いか、矮星の近隣銀河を除外していたこと）を是正すること。
• AMIGAプロジェクトのための統計的に信頼性が高く、明確に特徴づけられた孤立銀河のサンプルを確立すること。
• 連続的な環境指標を用いて、真に孤立した銀河と近隣の影響を受ける銀河を区別すること。
• 内部プロセスに支配される進化を示す、最終的でクリアな基準サンプル（791個の銀河）を提供すること。

提案手法

• AMIGA IVに収録された約54,000個の近隣銀河を用い、各CIG銀河の周囲0.5 Mpc内における局所的数密度（ηk）を計算した。
• 径速度および角度的分離度のデータを用いて、外部重力と内部重力の比としての潮汐力強度（Q）を算出した。
• ηkとQの両パラメータを組み合わせ、その補完的性質を活かして環境的影響を評価した。
• 感度と識別力の検証のため、41組、34団群、15クラスタの銀河群の孤立度指標と比較した。
• 二重閾値（ηk ≥ 2.4 および Q ≥ -2）を適用し、環境の影響を受ける可能性が高い銀河を特定した。
• いずれか、または両方の閾値を満たす159個の銀河を除外し、最終的に791個の孤立銀河のサンプルを得た。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 明るさが弱いか、矮星の近隣銀河が存在する状況下で、CIGに属する銀河はどの程度真正に孤立していると言えるか？
• RQ2 局所的数密度と潮汐力強度が、孤立銀河の環境的影響をどのように統合的に特徴づけるか？
• RQ3 CIGに属する銀河の何パーセントが外部環境の影響を顕著に受けており、結果として基準サンプルとして不適切となるか？
• RQ4 CIGに属する銀河の孤立度指標は、団群やクラスタのような高密度環境の銀河と比べてどのように異なるか？
• RQ5 ηkとQの両パラメータの組み合わせは、進化が内部的性質に支配されている銀河を信頼性高く同定できるか？

主な発見

• CIGに属する950個の銀河のうち159個（16.7％）が、ηk ≥ 2.4 または Q ≥ -2 によって外部環境の影響を受けると判明し、最終サンプルから除外された。
• 最終的なAMIGAサンプルは、連続的な孤立度を持つ791個の銀河から構成され、進化は主に内部的要因によって駆動されている。
• 局所的数密度（ηk）と潮汐力強度（Q）という2つの孤立度パラメータは補完的であり、孤立銀河と高密度環境に位置する銀河を効果的に区別できる。
• AMIGA IVでカイラチェンツェヴァの孤立基準に合格しなかったとされた銀河は、両方のηkとQの値が高値を示しており、環境的影響が確認された。
• スルエンティクと others (2006) が光学的に歪んでいると特定した銀河は、最大の潮汐力強度値を示しており、小さな近くの近隣銀河が形態的外観に顕著な影響を与えていることが示唆された。
• トリプレット、団群、クラスタとの比較から、孤立度指標に明確な統計的差が認められ、二重パラメータアプローチの感度と妥当性が裏付けられた。