[논문 리뷰] The GALEX Ultraviolet Virgo Cluster Survey (GUViCS). I: The UV luminosity function of the central 12 sq.deg

A. Boselli, S. Boissier외 51명|NPARC|2011. 02. 07.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 56인용 수 11

한 줄 요약

이 논문은 깊은 GALEX 데이터를 사용하여 베히아 은하단의 중심 12 제곱도의 영역에서 가까운 자외선(FUV) 및 가까운 자외선(NUV) 별광도 함수를 처음으로 측정한다. 제한된 동적 범위와 작은 부피에도 불구하고, 별 형성은 클러스터 환경에 의해 억제된 별 형성 활동을 보이는 은하의 최근 유입과 일치하는 더 평평한 별광도 함수 기울기(α ≈ -1.1)를 발견한다.

ABSTRACT

The GALEX Ultraviolet Virgo Cluster Survey (GUViCS) is a complete blind survey of the Virgo cluster covering about 40 sq. deg. in the far UV (FUV, lambda_eff=1539A, Delta-lambda=442A) and about 120 sq. deg. in the near UV (NUV, lambda_eff=2316A, Delta-lambda=1060A). The goal of the survey is to study the ultraviolet (UV) properties of galaxies in a rich cluster environment, spanning a wide luminosity range from giants to dwarfs, and regardless of prior knowledge of their star formation activity. The UV data will be combined with those in other bands (optical: NGVS; far-infrared - submm: HeViCS; HI: ALFALFA) and with our multizone chemo-spectrophotometric models of galaxy evolution to make a complete and exhaustive study of the effects of the environment on the evolution of galaxies in high density regions. We present here the scientific objectives of the survey, describing the observing strategy and briefly discussing different data reduction techniques. Using UV data already in-hand for the central 12 sq. deg. we determine the FUV and NUV luminosity functions of the Virgo cluster core for all cluster members and separately for early- and late-type galaxies and compare it to the one obtained in the field and other nearby clusters (Coma, A1367). This analysis shows that the FUV and NUV luminosity functions of the core of the Virgo clusters are flatter (alpha about -1.1) than those determined in Coma and A1367. We discuss the possible origin of this difference

연구 동기 및 목표

• 깊은 GALEX 관측을 통해 베히아 은하단의 중심 12 제곱도 영역에 있는 은하의 자외선 별광도 함수를 측정하기.
• 자외선 별광도 분포를 분석하여 은하단 내 은하의 별 형성 역사를 및 환경에 의한 억제 메커니즘을 이해하기.
• 다른 클러스터(coma, A1367) 및 필드 환경과 비교하여 자외선 별광도 함수를 통해 환경적 영향을 탐구하기.
• 초기형(수면형) 및 후기형(별 형성 활동이 있는) 은하가 전체 자외선 별광도 함수에 기여하는 비율을 조사하기.
• 가스 제거 및 억제 과정을 통해 별 형성 활동이 있는 은하가 수면형 시스템으로 변형되는 데서 클러스터 환경이 수행하는 역할 평가하기.

제안 방법

• 1500초의 노출 시간으로 각 포인팅에 대해 깊은 GALEX 이미징 데이터를 확보하여, 각 영역에 약 1500초의 깊이를 확보하고, 베히아 은하단의 중심 12 제곱도를 커버한다.
• 광학적 및 형태학적 기준을 사용하여 NUV 및 FUV 대역에서 각각 135개 및 65개의 은하를 식별하고, 은하 유형을 분류한다.
• 은하를 절대 등급 구간에 따라 분할하고, 부족한 관측 및 조사 깊이에 대한 통계적 보정을 적용하여 자외선 별광도 함수를 구성한다.
• Schechter 함수를 적합하여 특징적인 등급 M* 및 멱법칙 기울기 α를 유도한다.
• 유도된 자외선 별광도 함수를 코마 및 A1367 은하단의 함수들과 비교하고, 광학 B-대역 함수와 비교하여 환경적 및 진화적 차이를 평가한다.
• 은하 진화의 스펙트로광학 모델을 사용하여 관측된 별광도 함수의 형태를 최근 은하 유입 및 억제 현상의 관점에서 해석한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 베히아 은하단의 중심 12 제곱도 영역에 있는 은하의 FUV 및 NUV 별광도 함수의 형태와 정규화는 어떻게 되는가?
• RQ2 베히아에서의 자외선 별광도 함수 기울기는 코마 및 A1367와 같은 다른 은하단의 기울기와 어떻게 비교되는가?
• RQ3 초기형(수면형) 및 후기형(별 형성 활동이 있는) 은하가 베히아의 자외선 별광도 함수에 기여하는 비율은 어느 정도인가?
• RQ4 관측된 별광도 함수의 형태는 최근의 은하 유입 및 환경에 의한 억제 현상과 어느 정도 일치하는가?
• RQ5 베히아의 자외선 별광도 함수는 필드 환경 및 광학 B-대역 함수와 어떻게 비교되는가?

주요 결과

• 베히아 중심 12 제곱도 영역에서의 NUV 및 FUV 별광도 함수 기울기는 α ≈ -1.1로, 코마 및 A1367 은하단에서 발견된 α ≈ -1.6보다 훨씬 더 평평하다.
• 관측된 기울기는 베히아에서의 광학 B-대역 별광도 함수(α = -1.25)와 필드 환경에서의 자외선 함수(α ≈ -1.2)와 일치한다.
• 제한된 부피와 동적 범위(~4 mag)로 인해 특징적인 등급 M*는 잘 제약되지 않아 큰 불확실성이 존재한다.
• 후기형 은하는 자외선 별광도 함수의 밝은 부분을 지배하지만, 수면형 dE-dS0 은하는 낮은 빛의 부분에서 더 흔하다.
• 자외선 별광도 함수의 형태와 다중파장 데이터 및 진화 모델을 종합하면, 최근에 유입된 별 형성 활동이 있는 은하가 환경에 의해 억제된 시나리오가 지지된다.
• 결과는 베히아의 클러스터 환경가 유입된 은하의 별 형성 활동을 활발히 억제하고 있으며, 이는 수면형 시스템의 형성으로 이어진다는 것을 시사한다.