[論文レビュー] The central region of the Fornax cluster -- II. Spectroscopy and radial velocities of member and background galaxies

M. Hilker, L. Infante+3 more|ArXiv.org|Jul 14, 1998

Scientific Research and Discoveries参考文献 1被引用数 141

ひとこと要約

本研究では、低分解能スペクトロスコピーを用いて、Fornax銀河団中心部の94個の銀河の径速度を測定し、8個のFornax銀河団メンバーを特定するとともに、赤方偏移z=0.11の背景銀河団を発見した。主な発見は、NGC 1399周辺の高表面縁度銀河の過剰が、Fornax団固有のものではなく、この背景団に起因していることである。コンパクトな天体は、球状星団と矮小楕円銀河核の両方のスペクトル的性質を示している。

ABSTRACT

Radial velocities of 94 galaxies brighter than about V_tot = 20 mag in the direction of the central Fornax cluster have been measured. Except for 8 Fornax members, all galaxies lie in the background. Among the 8 members, there are 5 nucleated dwarf ellipticals that are already listed in the FCC (Ferguson 1989, AJ 98, 367). Two of the 3 ``new'' members are very compact and have surface brightnesses comparable to globular clusters, however their luminosities are in the range of dwarf elliptical nuclei. The measured line indices (especially Mg2, H beta, and iron) of the brighter of the compact objects suggest a solar metallicity, whereas the fainter compact object as well as the dE,Ns have line indices that are similar to those of old metal-poor globular clusters (GCs). However, with these data it is not possible to clearly classify the compact objects either as very bright globular clusters, isolated nuclei of dE,Ns, or even compact ellipticals. A background galaxy cluster at z = 0.11 has been found just behind the center of the Fornax cluster. This explains the excess population of galaxies reported in Paper I. The brightest galaxy of the background cluster lies only 1.1 arcmin south of NGC 1399 and is comparable in absolute luminosity with the central Fornax galaxy itself.

研究の動機と目的

• Fornax銀河団におけるNGC 1399周辺の高表面縁度銀河の過剰な性質を、写真的データで既に観測されたものについて解明すること。
• 中心Fornax領域の94個の明るい銀河（V ≤ 20等）の径速度を測定し、銀河団メンバーと背景銀河を区別すること。
• 特に球状星団や矮小楕円銀河核との分類に関する、コンパクトで高表面縁度の天体のスペクトル的性質を調査すること。
• 背景銀河の混入がFornax銀河団の等級関数および色関数に与える影響を評価すること。
• 一部のコンパクト天体が、潮汐的に破壊された核を有する矮小楕円銀河（dE,Ns）の残骸である可能性を検討すること。

提案手法

• 中心Fornax銀河団領域のV ≈ 20等以上の94個の銀河の径速度を、低分解能スぺクトロスコピーで測定した。
• 遅型銀河の発光線から、早型銀河の吸収ラインから径速度を導出し、速度精度は約100 km s⁻¹であった。
• Fornaxメンバーの線インデックス（Mg2、Hβ、鉄）を測定し、金属量および星族の性質を推定した。
• 空間的および速度的クラスタリング解析により、銀河速度補正速度v_helio ≈ 33,700 km s⁻¹、速度分散σ_v = 316 km s⁻¹の背景銀河集団が特定された。
• 背景銀河団を含む台形領域内で等級および色分布を分析し、比較のためのフィールド銀河分布を差し引いた。
• 写真的およびスペクトロスコピックデータをFornax銀河団カタログ（FCC）と照合し、形態的・運動的メンバーの評価を実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Paper Iで報告されたFornax銀河団におけるNGC 1399周辺の高表面縁度銀河の過剰な原因は何か？
• RQ2 Fornaxコア部のコンパクトで高表面縁度の天体は、銀河団メンバーか、背景銀河か？
• RQ3 コンパクト天体の金属量および星族の内容は何か？また、球状星団やdE,Nsと比較するとどうなるか？
• RQ4 Fornax銀河団中心部に重ねて存在する背景銀河団の証拠はあるか？
• RQ5 中心フィールドの銀河の等級および色分布は、孤立したフィールド銀河と比べてどう異なるか？

主な発見

• 8個の銀河が径速度からFornax銀河団メンバーとして確認され、そのうち5個はFCCにすでにリストアップされた核を有する矮小楕円銀河（dE,Ns）であった。
• 3個の「新規」Fornaxメンバーが特定され、そのうち2個は表面縁度が球状星団に類似しているが、等級はdE,Nsに相当するコンパクトな天体であった。
• 2つの新規コンパクトメンバーのうち明るい方の天体は、太陽金属量に一致する線インデックスを示したが、やや暗い方の天体およびdE,Nsは、古く金属量が低い球状星団に類似したインデックスを示した。
• 赤方偏移z = 0.11の背景銀河団が発見され、NGC 1399付近に19個の銀河が集中しており、速度分散は316 km s⁻¹であった。
• 背景銀河団で最も明るい銀河はNGC 1399の南に1.1'の位置にあり、絶対等級はNGC 1399と同等であった。
• 従来説明がつかなかった中心Fornax領域の銀河過剰は、主にこの背景銀河団に起因しており、Fornax団固有のものではない。