[논문 리뷰] A group of galaxies around the giant spiral NGC 6946

И. Д. Караченцев, М. Е. Шарина외 1명|arXiv (Cornell University)|2000. 10. 07.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 거대 나선파란 NGC 6946에서 5.9 ± 0.4 Mpc 떨어진 거리에 위치한 8개의 늦은 형성의 은하군을 이전에 발견되지 않은 채로 규명한다. 이 중 7개는 난류형 저표면 밝기 은하이다. 광학 CCD 영상과 HI 선 관측을 통해 저자들은 이 군집의 비율을 약 56 M⊙/L⊙로 추정하여, 이가 일반적인 소규모 은하군임을 확인한다. 이 군집의 투영 직경은 420 kpc이며, 속도 분산은 95 km s⁻¹이다.

ABSTRACT

We present large-scale CCD images of a dozen low surface brightness objects in the vicinity of giant Sc galaxy NGC 6946, which have been found recently on POSS-II copies. Six of them: UGC 11583, kk251, kk252, kkr55, kkr56, and kkr59 are dwarf irregular galaxies resolved into stars. We determined their distances from the luminosity of the brightest blue stars. The mean estimated distance to the NGC 6946 group is 5.9 +- 0.4 Mpc. Together with Cepheus 1, discovered before, the group consist of 8 late type galaxies. Almost all of them are detected or marginally detected in the HI line. The group is characterized by a linear projected diameter of 420 kpc, a radial velocity dispersion of 95 km/s, and a virial mass-to-luminosity ratio about 56 M_sun/L_sun.

연구 동기 및 목표

• 지역 공허에 가까이 위치해 있으며 높은 은하간 흡수를 겪고 있는 거대 나선파란 NGC 6946의 명백한 고립 상태를 해결하기 위해.
• POSS-II 천구 촬영 자료를 활용하여 NGC 6946 주변의 저표면 밝기(_LSB_) 은하를 탐색하기 위해.
• 최저 블루 별의 거리 추정치와 HI 선 데이터를 통해 후보 은하들이 NGC 6946와 물리적으로 연관되어 있는지 확인하기 위해.
• 최근에 발견된 은하군의 천체역학적 및 구조적 성질을 특성화하기 위해, 그들의 질량, 크기, 속도 분산을 포함하여.
• 이 군집의 질량-광도 비율을 결정하고, 지역 군집과 같은 일반적인 소규모 은하군과의 일관성을 평가하기 위해.

제안 방법

• 러시아의 6m 망원경과 스페인의 2.5m 노르딕 망원경을 사용하여, NGC 6946 근처의 18개의 LSB 은하 후보에 대해 대규모 CCD 영상을 확보하였으며, Johnson-Cousins 필터를 적용하였다.
• POSS-II 영상에서 각 후보에 대해 형성 유형, 주축 및 보조축, 표면 밝기, 그리고 Schlegel 등(1998)의 결과를 바탕으로 은하간 흡수를 측정하였다.
• 최고 밝은 파란 별의 빛의 강도를 기반으로 거리를 추정하였으며, 흡수 보정을 거쳐 평균 거리 모듈러스 28.86 ± 0.14 mag를 유도하였다.
• Effelsberg 100m 망원경을 사용하여 중성 수소 방출을 탐지하고, 반경 속도를 결정하기 위한 HI 선 관측을 수행하였다.
• 다음 공식을 사용하여 수소 질량을 계산하였다: log[M(HI)/M⊙] = log F + 2 log D + 5.37. (여기서 F는 HI 유량, D는 거리이다.)
• 속도 분산(95 km s⁻¹)과 평균 투영 거리(210 kpc)를 기반으로, 궤도의 비율이 0.5인 경우를 가정하여 비율 질량을 계산하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 NGC 6946 근처에서 탐지된 저표면 밝기 은하들은 거대 나선파란과 물리적으로 연관되어 있는가, 아니면 배경 오염물일까?
• RQ2 NGC 6946 군집의 진짜 거리는 얼마이며, NGC 6946 자체의 거리와 어떻게 비교되는가?
• RQ3 이 군집의 천체역학적 질량-광도 비율은 얼마이며, 다른 알려진 소규모 은하군과 비교해보면 어떠한가?
• RQ4 NGC 6946 군집의 운동학적 및 구조적 성질은 지역 군집이나 M101 주변 군집과 비교해보면 어떠한가?
• RQ5 이 군집의 범위와 질량 분포는 어떻게 되며, 비율 평형 상태의 징후를 보이고 있는가?

주요 결과

• NGC 6946 군집은 8개의 늦은 형성 은하로 구성되어 있으며, 이 중 7개는 난류형 저표면 밝기 은하(UGC 11583, kk251, kk252, kkr55, kkr56, kkr59, 그리고 Cepheus 1)이며, 평균 거리는 5.9 ± 0.4 Mpc이다.
• 군집의 투영 직경은 420 kpc이며, 반경 속도 분산은 95 km s⁻¹로, 중력적으로 유도된 시스템임을 시사한다.
• 비율 질량-광도 비율은 약 56 M⊙/L⊙로 추정되며, 지역 군집과 같은 일반적인 소규모 은하군의 값과 일치한다.
• 군집 구성원의 수소 질량-광도 비율은 0.18에서 3.0 M⊙/L⊙ 사이로, 난류형 은하의 일반적인 범위이다.
• 8명의 구성원 중 7명이 HI 선에서 탐지되어, 이들이 가스가 풍부하고 군집과 물리적으로 연관되어 있음을 확인한다.
• 가장 먼 구성원인 kkr59는 NGC 6946에서 483 kpc 떨어져 있으며, M101이나 M31 주변의 동반 은하계와 유사한 크기를 보인다.