[논문 리뷰] Galaxy interactions II: High density environments

S. Alonso, Valeria Mesa외 2명|arXiv (Cornell University)|2011. 11. 09.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 62인용 수 26

한 줄 요약

이 연구는 SDSS-DR7 데이터를 사용하여 고밀도 환경에서의 은하 간 상호작용을 조사하며, 군집과 덩어리 내에서의 가까운 쌍을 식별하여 고밀도 환경이 형상 변화, 응집성 형성 및 별의 성질에 미치는 영향을 평가한다. 연구 결과, 고밀도 지역에서의 강한 상호작용은 은하 형성과 더 어린 별의 성질을 증가시키며, 특히 융합 시스템에서 두드러지게 나타나며, 이러한 상호작용은 낮은 전반적 밀도 환경에서 더 흔히 발생함을 확인하여 은하 진화를 이끄는 역할을 한다는 점을 시사한다.

ABSTRACT

With the aim to assess the role of dense environments in galaxy interactions, properties we present an analysis of close galaxy pairs in groups and clusters, obtained from the Sloan Digital Sky Survey Data Release 7 (SDSS-DR7). We identified pairs that reside in groups by cross-correlating the total galaxy pair catalogue with the SDSS-DR7 group catalogue from Zapata et al. (2009). We classify pair galaxies according to the intensity of interaction. We analysed the effect of high density environments on different classes of galaxy-galaxy interactions and we have also studied the impact of the group global environment on pair galaxies. We find that galaxy pairs are more concentrated towards the group centres with respect to the other group galaxy members, and disturbed pairs show a preference to contain the brightest galaxy in the groups. The color-magnitude relation exhibits significant differences between pair galaxies and the control sample, consisting in color tails with a clear excess of extremely blue and red galaxies for merging systems. In addition, pair galaxies show a significant excess of young stellar populations with respect to galaxies in the control sample; this finding suggests that, in dense environments, strong interactions produce an important effect in modifying galaxy properties. We find that the fraction of star forming galaxies decreases toward the group centre; however, galaxy pairs show a more efficient star formation activity than galaxies without a close companion. We have also found that pair galaxies prefer groups with low density global environments with respect to galaxies of the corresponding control sample. Blue, young stellar population galaxies prefer groups within low density global environments.

연구 동기 및 목표

• 고밀도 환경—특히 군집과 덩어리—이 은하 상호작용에 미치는 영향을 평가하기 위해.
• 국소적 및 전반적 환경 밀도가 은하 쌍의 형상 변화, 은하 형성 및 별의 성질에 미치는 영향을 조사하기 위해.
• 동일한 군집 내에서 상호작용이 일어나지 않는 은하와의 비교를 통해 가까운 상호작용의 영향을 분리하기 위해.
• 국소적 상호작용 강도와 대규모 전반적 환경 간의 상호작용이 은하 진화에 미치는 영향을 탐색하기 위해.

제안 방법

• SDSS-DR7 총 쌍 목록에서 가까운 은하 쌍(rp < 25 kpc, ΔV < 100 km/s)를 식별하였다.
• Zapata 등(2009)의 SDSS-DR7 군집 목록과의 교차 상관을 통해 은하 쌍을 군집과 덩어리에 할당하였다.
• 광학 이미지의 외관에 기반하여 형상 분류(병합:M, tidal:T, 비왜곡:N)를 수행하였다.
• 비근접 동반자 없는 군집 은하의 제어 샘플을 구성하여 비교하였다.
• 은하 쌍 유형과 군집 중심 거리에 따라 색-등급 관계, 은하 형성률, 별의 성질 연령을 분석하였다.
• 은하 형성 및 별의 성질 특성에 대한 국소적 군집 밀도와 전반적 대규모 환경의 영향을 검토하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고밀도 환경에서 은하 쌍의 분포는 군집 중심에 대한 집중도에서 비쌍 군집 구성원과 어떻게 비교되는가?
• RQ2 고밀도 군집 및 덩어리 환경에서 강한 은하 상호작용이 은하 형성과 별의 성질 연령에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 전반적 대규모 환경(예: 공허 vs. 군집)은 상호작용 시스템 내 은하 형성 은하의 빈도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 융합 시스템은 유사한 환경 내 고립된 은하에 비해 얼마나 더 높은 은하 형성과 더 어린 별의 성질을 보이는가?
• RQ5 왜 상호작용 은하, 특히 어린 별의 성질을 가진 은하들은 선호적으로 낮은 밀도 전반적 환경에 존재하는가?

주요 결과

• 은하 쌍은 비쌍 군집 구성원보다 군집 중심에 더 집중되어 있으며, 왜곡된 쌍은 가장 밝은 군집 은하를 수반하는 경향이 있다.
• 융합 시스템은 색-등급 관계에서 눈에 띄는 색 꼬리가 나타나며, 극도로 파랑과 빨간 은하의 초과로 나타나 빨간색으로의 급속한 전환을 시사한다.
• 융합 및 간섭을 겪은 쌍은 제어 샘플에 비해 어린 별의 성질을 크게 초과하고 은하 형성률이 높으며, 이는 환경이 은하 성질에 미치는 강력한 영향을 나타낸다.
• 은하 형성 은하의 비율은 군집 중심으로 갈수록 감소하지만, 상호작용 쌍—특히 융합 시스템—은 같은 지역 내 비쌍 은하에 비해 더 높은 은하 형성 활동을 보인다.
• 융합 쌍(M)은 가장 높은 비율의 어린 별의 성질과 더 파란 색을 보이며, M 쌍의 65±7%가 낮은 밀도 전반적 환경에 위치해 있으며, T와 N 쌍은 각각 48±6%와 55±5%이다.
• 파란 색과 어린 별의 성질을 가진 상호작용 은하들은 선호적으로 낮은 밀도 전반적 환경에 존재하며, 이는 지속적인 할로아 형성과 방해 없는 유입이 이러한 시스템에서 지속적인 은하 형성을 유리하게 만든다는 것을 시사한다.