[論文レビュー] Completing HI observations of galaxies II. The Coma Supercluster

G. Gavazzi, K. O’Neil+2 more|CERN Bulletin|Nov 25, 2005

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 32

ひとこと要約

本研究では、アレセイボ望遠鏡を用いてコマスーパークラスタ内の35個の渦巻銀河について高感度な21-cm H Iライン観測を完了し、rmsノイズを約0.5 mJyに達成し、25個の天体を検出した。文献データと併合した結果、mp ≤ 15.7 magの遅いタイプ銀河の94%に対してH I測定値が得られ、2 MpcスケールでのH I欠損が確認され、環境的要因によるクラスタ成員における高H I質量銀河の欠落が明らかになった。

ABSTRACT

High sensitivity 21-cm HI line observations, with an rms noise level of \sim 0.5 mJy, were made of 35 spiral galaxies in the Coma Supercluster, using the refurbished Arecibo telescope, which resulted in the detection of 25 objects. These data, combined with the measurements available from the literature, provide the set of HI data for 94% of all late-type galaxies in the Coma Supercluster with an apparent photographic magnitude m_p <15.7 mag. We confirm that the typical scale of HI deficiency around the Coma cluster is 2 Mpc, i.e. one virial radius. Comparing the HI mass function (HIMF) of cluster with non-cluster members of the Coma Supercluster we detect a shortage of high HI mass galaxies among cluster members that can be ascribed to the pattern of HI deficiency found in rich clusters.

研究の動機と目的

• コマスーパークラスタ内の遅いタイプ銀河に対して高感度でH Iライン観測を実施し、ガス含量に及ぼす環境的要因を評価すること。
• コマスーパークラスタ内の遅いタイプ銀河について、mp ≤ 15.7 magまでにおけるH Iデータの完全性を特定すること。
• コマスーパークラスタにおけるH I欠損の空間的スケールを調査し、クラスタメンバーとの相関関係を明らかにすること。
• クラスタメンバーと非クラスタメンバーのH I質量関数（HIMF）を比較し、環境的影響によるガス含量への影響を定量化すること。

提案手法

• リニューアル済みのアレセイボ望遠鏡を用いて、rmsノイズが約0.5 mJyの高感度21-cm H Iライン観測を実施した。
• 11h30m < α < 13h30m；18° < δ < 32°の領域に位置するCGCGカタログからの35個のスパイラル銀河を、mp ≤ 15.7 magの条件で選定した。
• 新規に得たアレセイボデータと既存の文献測定値を統合し、コマスーパークラスタの包括的なH Iデータセットを構築した。
• Wedge図とドップラー速度分布を用いて、銀河をクラスタメンバー、背景銀河、前方銀河に分類した。
• クラスタメンバーと非クラスタメンバーのH I質量関数（HIMF）を計算し、H I質量分布を比較した。
• Haynes & Giovanelli (1984)が提唱したH I欠損パラメータを用いて、クラスタ環境におけるガス枯渇を定量化した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 mp ≤ 15.7 magのコマスーパークラスタ内の遅いタイプ銀河について、H I観測の完全性はどの程度か？
• RQ2 コマスーパークラスタにおけるH I欠損の空間的スケールは何か？また、クラスタメンバーとどの程度相関するか？
• RQ3 コマスーパークラスタにおけるクラスタメンバーと非クラスタメンバーのH I質量関数（HIMF）にはどのような相違があるか？
• RQ4 クラスタ内における高H I質量銀河の欠落は、ラム圧や粘性剥がしといった環境的プロセスによってどの程度説明できるか？

主な発見

• Arecibo観測と文献データを統合した結果、mp ≤ 15.7 magの遅いタイプ銀河に対して94%の完全性が達成された。
• コマスーパークラスタにおけるH I欠損は約2 Mpcのスケールにまで及び、これは1つのバイナル半径に相当し、環境的要因に起因することが確認された。
• クラスタメンバーのH I質量関数（HIMF）は、非クラスタメンバーと比較して高H I質量銀河の欠落が顕著に認められた。
• この欠落は、高密度クラスタ環境におけるラム圧、粘性剥がし、および潮汐相互作用といった環境的メカニズムと整合的である。
• 高感度Arecibo観測により、対象とした35個のスパイラル銀河のうち25個が検出され、以前の調査と比較して信号対雑音比（rms ~0.5 mJy）が向上した。
• 10個の銀河について一貫性のあるH Iドップラー速度およびライン幅測定が得られ、以前のNançayおよびArecibo測定と比較して精度が向上した。