[논문 리뷰] The globular cluster system of NGC 1316. II - The extraordinary object SH2

T. Richtler, Brajesh Kumar외 3명|LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)|2012. 03. 12.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 25인용 수 8

한 줄 요약

이 연구는 은하 NGC 1316의 특이한 HII 영역 유사 천체 SH2를 조사하여, 이가 약 100 Myr 된 별 군집 약 100개가 고리 형태로 배열된 복합 시스템임을 밝혀내었으며, 이는 파손된 난쟁이 은하일 가능성이 있다. HII 영역의 외관을 띠고 있지만, 유사한 적색편이를 보이는 거대하고 중간 연령의 구형별집단(429)을 포함하고 있어 천체역학적 기원을 시사한다. 금속성은 R23 진단의 모호성으로 인해 아직 명확하지 않다.

ABSTRACT

SH2 has been described as an isolated HII-region, located about 6.5 arcmin south of the nucleus of NGC 1316 (Fornax A), a merger remnant in the the outskirts of the Fornax cluster of galaxies. We give a first, preliminary description of the stellar content and environment of this remarkable object. We used photometric data in the Washington system and HST photometry from the Hubble Legacy Archive for a morphological description and preliminary aperture photometry. Low-resolution spectroscopy provides radial velocities of the brightest star cluster in SH2 and a nearby intermediate-age cluster. SH2 is not a normal HII-region, ionized by very young stars. It contains a multitude of star clusters with ages of approximately 0.1 Gyr. A ring-like morphology is striking. SH2 seems to be connected to an intermediate-age massive globular cluster with a similar radial velocity, which itself is the main object of a group of fainter clusters. Metallicity estimates from emission lines remain ambiguous. The present data do not yet allow firm conclusions about the nature or origin of SH2. It might be a dwarf galaxy that has experienced a burst of extremely clustered star formation. We may witness how globular clusters are donated to a parent galaxy.

연구 동기 및 목표

• SH2의 별성분과 환경을 특성화하기 위해.
• SH2의 본질과 기원을 규명하기 위해. 이는 일반적인 HII 영역로 분류하기 어려운 특성을 지님.
• SH2와 중간 연령의 별집단 429 사이의 천체역학적 및 운동학적 연관성 조사하기 위해.
• 발광선 진단을 통해 SH2의 금속성을 평가하고 일반적인 HII 영역과 비교하기 위해.
• SH2가 극도로 높은 별집단 형성 과정을 겪고 있는 난쟁이 은하일 수 있으며, 이로 인해 NGC 1316에 구형별집단을 기여하고 있는지 탐색하기 위해.

제안 방법

• 형태학적 및 광도 분석을 위해 HST/WFPC2의 F555W 및 F814W 필터를 사용한 암시자료를 활용하였다.
• 4m 블랑코 망원경의 MOSAIC 카메라에서 확보한 지상 기반 워싱턴 광도계측 자료를 활용하여 별집단 집단의 특성화를 수행하였다.
• VLT/FORS2를 사용한 저분 giải 스펙트로스코피를 통해 SH2의 가장 밝은 별집단과 별집단 429의 적색편이를 측정하였다.
• 등가 폭을 이용한 발광선 진단(예: R23 파rameter)을 통해 금속성을 추정하였다. Hβ, [OII], [OIII]의 등가 폭을 활용하였다.
• CaII H+K, G-밴드, CN-밴드와 같은 스펙트럼 특징을 분석하여 별집단 성분의 특성을 추론하였다.
• SH2와 별집단 429의 적색편이를 비교하여 천체역학적 연관성을 평가하였으며, 기준으로 HI 속도(1690 km/s)를 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 SH2는 젊은 별에 의해 이온화되는 일반적인 HII 영역인가, 아니면 중간 연령의 별집단 집단을 포함하고 있는가?
• RQ2 SH2에서 관측된 고리 형태의 구조는 진정한 본질은 무엇이며, 어떤 물리적 과정이 이를 형성했는가?
• RQ3 중간 연령의 별집단 429는 SH2와 천체역학적으로 연관되어 있는가, 그리고 이는 시스템 기원에 어떤 함의를 갖는가?
• RQ4 SH2의 금속성은 얼마이며, R23 진단의 모호성에도 불구하고 난쟁이 은하 기원을 지지하는가?
• RQ5 만약 거대하고 젊은 별이 가스를 이온화하지 않는다면, SH2의 가스는 무엇에 의해 이온화되고 있으며, 이 시스템은 구형별집단 형성과 기여의 맥락에서 어떤 운명을 지닐 것인가?

주요 결과

• SH2는 일반적인 HII 영역이 아니며, 약 100 Myr 된 별집단 약 100개로 이루어진 시스템이며, 젊은 O/B 별이 아닌 것으로 밝혀졌다.
• SH2의 가장 밝은 별집단들이 뚜렷한 고리 형태로 배열되어 있어, 일관된 형성 또는 천체역학적 기원을 시사한다.
• 중간 연령의 별집단 429의 적색편이는 1670 ± 20 km/s이며, SH2의 시스템 속도와 HI 방출(1690 km/s)과 일치하여 천체역학적 연관성을 시사한다.
• 가장 밝은 별집단(431-1)의 R23 파라미터는 0.24이며, 별집단 429는 0.49이다. 이는 진단의 이중성으로 인해 초과금속성 또는 매우 낮은 금속성을 시사한다.
• 약한 CaII H+K 및 G-밴드 흡수선은 O/B형 별이 아닌 후기 A형 또는 초기 F형 별집단을 시사한다.
• 429 주변의 더 어두운, 유사한 색을 띤 별집단들이 뭉쳐져 있는 것은 공통 기원을 가진 별집단 시스템일 가능성이 있으며, 파손된 난쟁이 은하의 잔해일 수 있다.