[논문 리뷰] The ESO Nearby Abell Cluster Survey VIII. Morphological and spectral classification of galaxies

T. Thomas, P. Katgert|University of Twente Research Information|2005. 10. 10.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 46인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 ESO Nearby Abell Cluster Survey의 2,295개 은하에 대해 CCD 영상과 분광법을 사용하여 형태학적 및 스펙트럼 분류를 수행한다. 스펙트럼 유형은 조기형과 후기형 은하를 83%의 신뢰도로 구분하며, 허블 유형, 색, 금속성 간에 강한 상관관계를 보이며, 색-등급 관계를 나선판으로 확장하고 더 어두운 은하는 더 파랗고 금속 농도가 낮은 것으로 나타난다.

ABSTRACT

We have determined the morphological types of 2295 galaxies from the ESO Nearby Abell Cluster Survey (ENACS) from CCD images made with the Dutch telescope on La Silla. The reliability of our classification appears to be quite comparable to that of other classifiers. Recalibration of the ENACS spectral classification shows that early- and late- type galaxies can be distinguished from their spectra with 83% reliability. Ellipticals and S0 galaxies cannot be distinguished spectrally, while spectral classification of late spirals has a reliability of 70%. We derive average pseudo-colors and linestrengths from the ENACS spectra for the galaxies of different morphological types, considering bright (M <= -20) and faint (M > -20) subsets of the galaxies without emission lines (non-ELG) separately. We find a strong and significant correlation between the average color and the average strength of the metal absorption lines. The average metallicity decreases and the average color gets bluer towards later Hubble type. In each morphological class the faint galaxies are bluer and less metal-rich than the bright ones. This extends the well-established color-magnitude relation of early-type galaxies to (late) spirals. Bright early spirals may, on average, have somewhat stronger H-delta absorption than the other galaxies, which could be due to recent starformation. The galaxies with emission lines (ELG) have a bluer spectral continuum than the non-ELG, and the amount of blueing hardly depends on morphological type. The fraction of ELG depends strongly on morphological type but it varies very little with projected distance from the cluster center.

연구 동기 및 목표

• ESO Nearby Abell Cluster Survey의 2,295개 은하에 대해 La Silla에 있는 네덜란드 망원경에서 촬영한 CCD 영상으로 정확한 형태학적 유형을 결정하기 위해.
• 새로운 형태학적 유형을 사용하여 기존의 ENACS 은하 스펙트럼 분류를 재교정하여 분류 신뢰도를 향상시키기 위해.
• 은하단 내 은하에서 형태학적 유형, 스펙트럼 성질, 색, 금속성 간의 상관관계를 조사하기 위해.
• 특히 발광선이 있는가 없는가에 따라 연속 스펙트럼 기울기와 선 강도가 빛의 세기와 형태학적 유형에 따라 어떻게 변화하는지 분석하기 위해.
• 최근의 별 형성과 환경적 영향이 은하 진화에 미치는 영향을 평가하기 위해 형태학적 유형과 은하단 반경에 따라 Hδ 흡수와 발광선 분율을 분석하기 위해.

제안 방법

• 2,295개 은하의 형태학적 분류는 La Silla에 있는 1.5m 네덜란드 망원경으로 촬영한 고해상도 CCD 영상의 시각적 검토를 통해 수행되었다.
• 450개 은하에 대해 문헌 분류와 비교하여 새로운 형태학적 유형의 신뢰도를 검증하였으며, 다른 전문가 분류자들과 유사한 일致성을 보였다.
• 새로운 형태학적 유형을 기반으로 스펙트럼 분류를 재교정하여 스펙트럼에 기반한 조기형과 후기형 은하의 구분을 향상시켰다.
• 형태학적 유형과 빛의 세기(MR ≤ -20 vs. MR > -20)로 그룹화된 은하의 스펙트럼으로부터 허위 색상과 선 강도(예: 금속 흡수선)를 유도하였다.
• 통계적 분석을 통해 평균 색상, 금속성, 허블 유형, 빛의 세기 간의 상관관계를 분석하였으며, 비발광선 은하(Non-ELG)와 발광선 은하(ELG)의 부분집합도 포함하였다.
• 형태학적 유형과 투영된 은하단 반경에 따른 발광선 분율의 의존성을 정량화하여 환경적 요인과 내재적 요인이 가스 함량과 별 형성에 미치는 영향을 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 형태학적 유형과 함께 스펙트럼 분류가 조기형과 후기형 은하를 얼마나 신뢰성 있게 구분할 수 있는가?
• RQ2 은하단 내 은하에서 평균 스펙트럼 색상과 금속성(흡수선 강도를 통해)은 허블 유형과 빛의 세기에 어떻게 상관관계가 있는가?
• RQ3 색-등급 관계는 조기형 은하에서 후기형 나선판까지 얼마나 확장되는가?
• RQ4 발광선 분율과 형태학적 유형 간의 관계는 무엇이며, 이 분율은 은하단 중심에서의 투영 거리에 따라 유의미하게 변화하는가?
• RQ5 강화된 Hδ 흡수와 같은 스펙트럼 지표는 밝은 조기 나선판이나 다른 형태학적 유형에서 최근의 별 형성을 암시하는가?

주요 결과

• 형태학적 유형과 함께 스펙트럼 분류는 조기형과 후기형 은하를 83%의 신뢰도로 구분하며, 후기 나선판은 스펙트럼만으로도 70% 이상의 신뢰도로 분류 가능하다.
• 허블 유형과 평균 색상 및 금속성 간에 강력하고 유의미한 상관관계가 있다: 후기 허블 유형으로 갈수록 금속성은 감소하고 색은 더 파랗게 변한다.
• 색-등급 관계는 후기형 나선판까지 확장된다: 각 형태학적 유형에서 어두운 은하는 더 파랗고 금속 농도가 낮은 것으로 나타난다.
• 어두운 S0 은하와 밝은 조기 나선판은 놀랍게 유사한 색상과 금속 농도를 보이며, 형태학적 차이에도 불구하고 물리적으로 유사하다는 것을 시사한다.
• 밝은 조기 나선판은 약간 더 강한 Hδ 흡수(약 2σ 유의수준)를 보이며, 이는 최근의 별 형성을 암시할 수 있으나 효과는 미약하다.
• 발광선을 가진 은하(ELG)는 비발광선 은하(Non-ELG)보다 연속 스펙트럼이 더 파랗고, 이 파란색 정도는 형태학적 유형에 거의 영향을 받지 않는다; ELG 분율은 타원은하에서 4±1%에서 후기 나선판에서 59±4%까지 변동하며, 은하단 반경에 따라 거의 변화가 없다.