[論文レビュー] The ESO Nearby Abell Cluster Survey VIII. Morphological and spectral classification of galaxies

T. Thomas, P. Katgert|University of Twente Research Information|Oct 10, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 46被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、ESA近傍アベル銀河団調査（ENACS）の2,295個の銀河について、CCD画像と分光測定を用いた形態的・分光的分類を実施した。分光的タイプは、初期期銀河と後期銀河を83%の信頼性で区別でき、ハッブルタイプ、色、金属量の間には強い相関が認められ、色-絶対等級関係がスパイラル銀河にまで拡張され、明るい銀河に比べて暗い銀河は青く、金属量が少ないことが示された。

ABSTRACT

We have determined the morphological types of 2295 galaxies from the ESO Nearby Abell Cluster Survey (ENACS) from CCD images made with the Dutch telescope on La Silla. The reliability of our classification appears to be quite comparable to that of other classifiers. Recalibration of the ENACS spectral classification shows that early- and late- type galaxies can be distinguished from their spectra with 83% reliability. Ellipticals and S0 galaxies cannot be distinguished spectrally, while spectral classification of late spirals has a reliability of 70%. We derive average pseudo-colors and linestrengths from the ENACS spectra for the galaxies of different morphological types, considering bright (M <= -20) and faint (M > -20) subsets of the galaxies without emission lines (non-ELG) separately. We find a strong and significant correlation between the average color and the average strength of the metal absorption lines. The average metallicity decreases and the average color gets bluer towards later Hubble type. In each morphological class the faint galaxies are bluer and less metal-rich than the bright ones. This extends the well-established color-magnitude relation of early-type galaxies to (late) spirals. Bright early spirals may, on average, have somewhat stronger H-delta absorption than the other galaxies, which could be due to recent starformation. The galaxies with emission lines (ELG) have a bluer spectral continuum than the non-ELG, and the amount of blueing hardly depends on morphological type. The fraction of ELG depends strongly on morphological type but it varies very little with projected distance from the cluster center.

研究の動機と目的

• ESA近傍アベル銀河団調査（ENACS）の2,295個の銀河について、ラ・シルヤのオランダ望遠鏡で取得したCCD画像を用いて正確な形態的タイプを特定すること。
• 新しい形態的タイプを用いて、既存のENACS銀河の分光的分類を再補正し、分類の信頼性を向上させること。
• 銀河団銀河における形態的タイプ、分光的性質、色、金属量の相関を調査すること。
• 特に発光線を有する・ない銀河を比較して、連続スペクトルの傾きや線強度が、明るさや形態的タイプにどのように変化するかを検討すること。
• 星形成の最近の活動と環境的要因が銀河進化に与える影響を、形態的タイプと銀河団半径ごとのHδ吸収と発光線分率の分析を通じて評価すること。

提案手法

• 2,295個の銀河の形態的分類は、ラ・シルヤの1.5mオランダ望遠鏡で取得した高分解能CCD画像を視覚的検査により実施した。
• 450個の銀河について文献分類と比較することで、新しい形態的タイプの信頼性を検証した。その結果、他の専門家分類者と同等の整合性が得られた。
• 新しい形態的タイプを用いて分光的分類を再補正し、スペクトルに基づく初期期銀河と後期銀河の区別を向上させた。
• 形態的タイプと明るさ（MR ≤ -20 と MR > -20）ごとにグループ化された銀河のENACSスペクトルから、擬似色と線強度（例：金属吸収線）を導出した。
• 平均色、金属量、ハッブルタイプ、明るさの間の相関を統計的分析により検討し、非発光線銀河（non-ELG）および発光線銀河（ELG）のサブサンプルを含めた。
• 発光線分率が形態的タイプおよび投影銀河団半径にどのように依存するかを定量化し、ガス含量や星形成の環境的要因と内因的要因の寄与を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 形態的タイプと組み合わせた分光的分類は、初期期銀河と後期銀河をどの程度信頼性高く区別できるか？
• RQ2 銀河団銀河において、平均分光的色と金属量（吸収線強度を用いて）は、ハッブルタイプと明るさとどの程度相関するか？
• RQ3 色-絶対等級関係は、初期期銀河から後期スパイラル銀河へまでどの程度拡張可能か？
• RQ4 発光線分率と形態的タイプの関係は何か？また、この分率は銀河団中心からの投影距離に著しく依存するか？
• RQ5 明るい初期スパイラル銀河や他の形態的タイプにおいて、最近の星形成を示唆する分光的指標（例：強化されたHδ吸収）は存在するか？

主な発見

• 形態的タイプと組み合わせた分光的分類は、初期期銀河と後期銀河を83%の信頼性で区別でき、後期スパイラル銀河はスペクトルから70%以上の信頼性で分類可能である。
• ハッブルタイプと平均色および金属量の間には強く有意な相関が認められ、後期ハッブルタイプに向かって金属量が減少し、色が青くなる傾向がある。
• 色-絶対等級関係は後期スパイラル銀河へまで拡張される：各形態的タイプにおいて、明るい銀河に比べて暗い銀河は青く、金属量が少ない。
• 暗いS0銀河と明るい初期スパイラル銀河は、色と金属量が顕著に類似しており、形態的差異にもかかわらず物理的に類似している可能性を示唆している。
• 明るい初期スパイラル銀河ではわずかに強いHδ吸収（約2σの有意水準）が観測され、最近の星形成の兆候が示唆されるが、その効果は弱い。
• 発光線銀河（ELG）は非発光線銀河（non-ELG）に比べて連続スペクトルが青くなるが、その青みの度合いは形態的タイプにほぼ依存しない。ELG分率は、楕円銀河で4±1%から、後期スパイラルで59±4%まで変動し、銀河団半径に沿ってほとんど変化しない。