[論文レビュー] The Fornax Deep Survey (FDS) with the VST: IV. A size and magnitude limited catalog of dwarf galaxies in the area of the Fornax cluster

A. Venhola, R. F. Peletier+21 more|arXiv (Cornell University)|Oct 1, 2018

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ひとこと要約

本論文は、FDS with the VST による Fornax cluster dwarfs の、サイズと等級を限定したカタログを提示し、データ還元、所属選定、初期の形態分類を詳述する。14,095 個の銀河を得て、そのうち 590 がおそらくクラスター所属と見なされる。

ABSTRACT

The Fornax Deep Survey (FDS), an imaging survey in the u', g', r', and i'-bands, has a supreme resolution and image depth compared to the previous spatially complete Fornax Cluster Catalog (FCC). Our new data allows us to study the galaxies down to r'-band magnitude m$_{r'}\approx$21 mag (M$_{r'}\approx$-10.5 mag). These data provide an important legacy dataset to study the Fornax cluster. We aim to present the Fornax Deep Survey (FDS) dwarf galaxy catalog, focusing on explaining the data reduction and calibrations, assessing the quality of the data, and describing the methods used for defining the cluster memberships for the catalog objects. As a first step we used the SExtractor fine-tuned for dwarf galaxy detection, to find galaxies from the FDS data, covering a 26 deg$^2$ area of the main cluster, and the area around the Fornax A substructure. We made 2D-decompositions of the identified galaxies using GALFIT. We used color-magnitude, luminosity-radius and luminosity-concentration relations to separate the cluster galaxies from the background galaxies. We then divided the cluster galaxies into early- and late-type galaxies according to their morphology and gave first order morphological classifications. Our final catalog includes 14,095 galaxies. We classify 590 galaxies as being likely Fornax cluster galaxies, of which 564 are dwarfs (M$_{r'}$ > -18.5 mag) consisting our Fornax dwarf catalog. Of the cluster dwarfs we classify 470 as early-types, and 94 as late-type galaxies. Our final catalog reaches its 50% completeness limit at magnitude M$_{r'}$ = -10.5 mag and surface brightness $\barμ_{e,r'}$ = 26 mag arcsec-2, which is approximately three magnitudes deeper than the FCC. Based on previous works and comparison with a spectroscopically confirmed subsample, we estimate that our final Fornax dwarf galaxy catalog has < 10% contamination from the background objects.

研究の動機と目的

• Fornax Deep Survey (FDS) dwarf galaxy catalog covering the Fornax cluster area.
• FDS データのデータ還元、較正、品質評価を説明する。
• クラスタ所属を定義する方法と初期の形態分類を記述する。
• カタログが将来の研究に提供する主要な科学的問いを概説する。
• Forax cluster dwarf galaxies のフォローアップ研究の資源を提供する。

提案手法

• 銀河を dwarfs に調整された SExtractor 設定で検出する。
• GALFIT による 2D 分解を実施して構造パラメータを取得する。
• アパーチャ色と基本的な形態（濃淡 concentraton と残差フ flux fraction）を測定する。
• カラー-マグニチュード、光度-半径、光度-濃度関係を用いてクラスタ所属と背景銀河を分離する。
• クラスタの dwarfs を早型と遅型に分ける。視覚的およびパラメトリック分類を用いる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Fornax クラスター所属を、視覚的に難しい低表面明度の銀河の光度学的特性を用いてどのように頑健に推定できるか。
• RQ2 FDS dwarf galaxy catalog の完備性と混入率はどの程度か。
• RQ3 Fornax cluster dwarfs の形態分布（早型 vs 遅型）とそれらの光度特性はどうか。
• RQ4 Fornax dwarfs に対して、過去の調査と比較して到達した深さと限界の表面明度はどれくらいか。

主な発見

• 最終カタログには 14,095 galaxies が含まれる。
• 590 galaxies はおそらく Fornax cluster members と分類され、そのうち 564 は dwarfs（M_r' < -10.5 mag）。
• クラスタの dwarfs のうち 470 は early-types、94 は late-types。
• カタログは M_r' = -10.5 mag で 50% の完備性を達成し、50% 完備性の表面明度 μ̄_e,r' = 26 mag arcsec^-2。
• 背景天体からの混入は過去の研究および分光サブサンプルとの比較に基づき ≲10% と推定される。
• FCC よりも著しく深い（約 3 mag）深さを持つ。