[論文レビュー] Tracing the Sgr Stream with 2MASS. Detection of Stream stars around Outer Halo Globular Clusters

M. Bellazzini, Rodrigo Ibata+2 more|ArXiv.org|Apr 28, 2003

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 33被引用数 45

ひとこと要約

本研究では、2MASS赤外色mag図を用いて、外殻の球状星団の周囲のオーロラ座の流れからの星を検出することで、Pal 12およびNGC 4147が流れと物理的に関連していることを確認した。星団の距離における流れの星の検出は、それぞれ4.0σおよび4.5σの有意水準であり、これらがかつてオーロラ座dSph銀河のメンバーであった強力な証拠を提供する。

ABSTRACT

We use infrared Color Magnitude Diagrams from the 2-Micron All-Sky Survey (2MASS) to search for stars belonging to the tidal stream of the Sagittarius dwarf spheroidal galaxy (Sgr dSph) around selected Galactic globular clusters. Statistically significant detections are presented for the cases of Pal 12 and NGC 4147, strongly supporting the idea that these clusters are associated with the Sgr Stream and that they were previous members of the Sgr dSph galaxy.

研究の動機と目的

• 選択された外殻の球状星団が、位相空間的近接性に基づいてオーロラ座潮汐流れと物理的に関連しているという仮説を検証すること。
• 銀河の場所星による汚染を克服するため、赤外光度計を用いて候補星団の周囲のSgr流れの星を検出すること。
• 統計的位相空間的近接性を越えて、星団の流れへの所属を直接観測的に確認すること。
• 2MASSデータを用いた広域・低表面輝度の流れ検出の可能性と感度を評価すること。
• 独創的な光度計的手法を用いて、球状星団とSgr dSphの破片との間の新たな物理的関連を同定すること。

提案手法

• 広域の天の川領域に対して、2MASS点源カタログの近赤外J、H、Ks等級および(J-K)色を用いた。
• IRAS-DIRBEの赤化マップとSavage & Mathis (1979)の赤化則を用いて、光度計の赤化補正を行った。
• 6つの外殻の球状星団の周囲の(J-K)0 対 K0 色mag図（CMD）を構築した。
• 背景汚染を推定するために、同じ銀経度および距離モジュラスの制御領域を定義した。
• 流れ領域と制御領域間の星数の正規化差（ΔN⋆/σ）を用いて、流れの過剰密度を定量化した。
• 各星団の期待される流れ位置および距離モジュラスを予測するために、IL98軌道モデルを用いた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 外殻の球状星団Pal 12およびNGC 4147はオーロラ座の流れと物理的に関連しているか？
• RQ2 2MASSデータの赤外CMDを用いて、これらの星団の周囲のSgr流れの星を検出できるか？
• RQ3 以前の研究が示唆したように、Sgr流れの表面輝度はその経路に沿って一定であるか？
• RQ4 星団の距離における赤巨星系列星の過剰密度の有意水準は何か？
• RQ5 観測的制限（例：空域カバー、赤化）が、他の候補星団の検出能力に与える影響は何か？

主な発見

• Pal 12の距離における赤巨星系列星の統計的に有意な過剰密度が4.5σの有意水準で検出され、それがSgr流れとの関連を確認した。
• NGC 4147では、Δμ₀ = -0.70 ± 0.15の位置で4.0σの過剰密度が検出され、物理的にSgr流れと関連していることが確認された。
• NGC 4147周囲のSgr流れの表面輝度はΣV = 34.0 ± 0.6 mag/arcsec²と測定され、Pal 12周囲の値と整合的であった。
• NGC 4147周囲でのSgr流れ星の検出は、この星団に対する最初の確認であり、流れへの既知のメンバーを拡大した。
• この手法は、事前に独立して検出されたPal 12の確認に成功し、新たに確認されていなかった候補星団へと分析を拡張した。
• NGC 5634、Pal 5、NGC 5053では、空域カバー不足および高い赤化のため、明確な結論に至れず、これらの領域におけるデータの制限を浮き彫りにした。