[論文レビュー] The H alpha Galaxy Survey VI. Star-forming companions of nearby field galaxies

P. A. James, J. O'Neill+1 more|ArXiv.org|May 19, 2008

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 32被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、119個の近接した場所の銀河から40 Mpc圏内に存在する星形成銀河の衛星を特定するために、H𝛼狭帯画像法が用いられ、マゼラン雲に類似した銀河はわずか9個にとどまった。不完全性補正を施した結果、中心銀河1個あたりの星形成衛星の頻度は0.17～0.21にとどまり、これは、銀河が2つのこのような大規模で明るい衛星を有する点で、天の川銀河は特異的であることを示している。

ABSTRACT

We present a search for star-forming satellite galaxies that are close enough to their parent galaxies to be considered analogues of the Magellanic Clouds. Our search technique relied on the detection of the satellites in continuum-subtracted narrow-band H alpha imaging of the central galaxies, which removes most of the background and foreground line-of-sight companions, thus giving a high probability that we are detecting true satellites. The search was performed for 119 central galaxies at distances between 20 and 40 Mpc, although spatial incompleteness means that we have effectively searched 53 full satellite-containing volumes. We find only 9 probable star-forming satellites, around 9 different central galaxies, and 2 possible satellites. After incompleteness correction, this is equivalent to 0.17/0.21 satellites per central galaxy. The Small Magellanic Cloud is just below the median values of both star formation rate and R-band luminosity of the 9 probable satellites. The Large Magellanic Cloud, however, has a higher R-band luminosity than any of the 9 and is only exceeded in star formation rate by the one satellite that appears to be undergoing a tidally-induced starburst. Thus the Milky Way appears to be quite unusual, both in having two star-forming satellite galaxies and in the high luminosity of the Large Magellanic Cloud.

研究の動機と目的

• 中心銀河に十分近接して、マゼラン雲に類似した銀河とみなせる星形成衛星の頻度を特定すること。
• 天の川銀河が2つの大規模で星形成中の衛星を有することは、一般的な銀河集団の特徴として妥当かを評価すること。
• ディスク銀河の進化における微小合体およびガス降着の役割を、H𝛼画像による真の同伴銀河の同定によって調査すること。
• 連続スペクトルを差し引いたH𝛼狭帯画像法を用いることで、視線方向の混入対象（干渉物）の影響を低減すること。

提案手法

• 連続スペクトルを差し引いた狭帯H𝛼画像法を用いて星形成衛星を検出することで、背景および前方の混入物を抑制した。
• 調査対象は20～40 Mpc圏内に位置する119個の中心銀河であり、マゼラン雲に類似したシステムと一致する投影距離に位置する。
• マゼラン雲および場所のSm/Im銀河に類似した形態的特徴に基づき、銀河を「おそらく衛星」として分類した。
• 真の衛星を確認し、潮汐構造やディスク断片を除外するために、分光的追跡観測を推奨した。
• 空間的不完全性を統計的に補正し、有効な調査体積は53の完全な衛星を含む領域に相当した。
• 検出された衛星の明るさと星形成速度を、LMCおよびSMCのものと比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 40 Mpc圏内で、マゼラン雲が天の川銀河に近接しているのと同様に、中心銀河に近接した星形成衛星の頻度はどの程度か？
• RQ2 天の川銀河が2つの大きな星形成衛星を有することは、場所銀河集団の一般的な特徴であるのか、それとも外れ値であるのか？
• RQ3 検出された衛星の星形成速度と明るさは、LMCおよびSMCと比べてどの程度か？
• RQ4 検出された同伴銀河が真の衛星である割合はどの程度で、視線方向の混入物やディスク関連構造の影響をどのように低減できるか？
• RQ5 天の川銀河の衛星系は、一般的な場所銀河環境を代表している可能性はどの程度か？

主な発見

• 119個の中心銀河の周囲に、星形成衛星としての可能性があるものがわずか9個、さらに2つの可能性のある候補が確認された。
• 不完全性補正を施した結果、中心銀河1個あたりの星形成衛星の頻度は、おそらくのもので0.17、可能性のあるもので0.21にとどまった。
• 大マゼラン雲は、検出された9個の衛星すべてをRバンド明るさで上回っており、星形成速度でも2番目に高い。
• 小マゼラン雲は、検出された9個の「おそらく衛星」として分類された銀河の中で、明るさと星形成速度の両方で中央値をわずかに下回った。
• サンプル内に2つの星形成衛星を有するシステムは存在しなかったため、天の川銀河がこの点で特異的であることが示された。
• 検出された衛星は、形態的特徴および正規化された星形成速度の観点から、場所のSmおよびIm銀河に類似していたが、分類基準がマゼラン雲に類似していることに起因しており、循環的である可能性がある。