[論文レビュー] Counter-Rotation in Disk Galaxies

E. M. Corsini|arXiv (Cornell University)|Mar 5, 2014

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 14

ひとこと要約

この論文は、レンズ型銀河およびスパイラル銀河における反転回転する構成要素をレビューし、運動学、形態、および星々の集団を分析して形成メカニズムを制約する。反転回転する星々のディスクは、通常、主ディスクよりも若く、質量が小さく、金属量が少なく、α要因が強化されていることが判明し、バーやマジョルダーマージャーといった内部的プロセスよりも外部からのガス吸着が好ましいと示唆される。

ABSTRACT

Counter-rotating galaxies host two components rotating in opposite directions with respect to each other. The kinematic and morphological properties of lenticulars and spirals hosting counter-rotating components are reviewed. Statistics of the counter-rotating galaxies and analysis of their stellar populations provide constraints on the formation scenarios which include both environmental and internal processes.

研究の動機と目的

• レンズ型銀河およびスパイラル銀河における反転回転する構成要素に関する現在の知識を統合すること。
• 全速度場解析を用いて、内在的反転回転と見かけの反転回転を区別すること。
• 反転回転する構成要素の形成に、環境的要因と内部的プロセスのどちらが寄与しているかを評価すること。
• 反転回転する構成要素の星々の集団的性質を評価し、形成メカニズムを制約すること。
• 反転回転のメカニズムを理解するために、未解決の問題と今後の観測的優先事項を特定すること。

提案手法

• 全速度場をマッピングし、内在的反転回転と見かけの反転回転を区別するためのマルチスリットおよびインテグラルフィールド分光法の分析。
• 位置-速度図および2次元速度場を用いて、ガスおよび星々の反対方向回転を検出する。
• 星々の光のスペクトル的分解を用いて、前向き回転と後退回転の星々の寄与を分離する。
• 線強度インデックス（Hβ、Mg b、[MgFe]′）の測定により、反転回転する星々の集団の年齢、金属量、およびα強化度を導出する。
• 内部形成（例：バーの崩壊）と外部からのガス吸着のシナリオの予測と観測された星々の集団的性質を比較する。
• 高解像度画像およびH Iマッピングを用いて、潮汐構造や吸着またはマージャーイベントの環境的兆候を同定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 レンズ型銀河およびスパイラル銀河における反転回転する構成要素の運動学的および形態的性質は何か？
• RQ2 全速度場データを用いて、内在的反転回転と見かけの反転回転をどのように区別できるか？
• RQ3 反転回転する星々の集団的性質（年齢、金属量、α強化度）は、その形成メカニズムについて何を示唆するか？
• RQ4 外部からのガス吸着か、バーの崩壊などの内部的プロセスのどちらが、反転回転する星々のディスクの主な形成経路か？
• RQ5 反転回転銀河における吸着またはマージャーイベントを特定するために、どのような観測的兆候（例：潮汐ブリッジ、低表面輝度特徴）が利用できるか？

主な発見

• NGC 3593、NGC 4550、NGC 5719における反転回転する星々のディスクは、主ディスクよりも若く（0.7–2.0 Gyr）、質量が小さく、金属量が少なく（[Z/H] ≈ −1.0 から 0.3 デキシタル）、α要因が強化されている。
• NGC 5719における反転回転する星々の成分の星形成 timescale は約2 Gyrであり、外部からのガス吸着と現地での星形成に一致する。
• NGC 5719における二次的星々のディスクは、イオン化ガスおよび分子ガスと相関しており、その運動学は内側のガスディスクと一致しており、同時に形成されたことを示唆する。
• NGC 5179では、相互作用するペアをつなぐ潮汐的H Iブリッジが存在し、反転回転するガス的および星々的構成要素にガスを供給しており、吸着起源を支持する。
• NGC 3593およびNGC 4550における星々の集団的性質の違いは、バーの崩壊が形成メカニズムであることを排除し、後退方向のガスの外部からの吸着を好む。
• 孤立銀河であるNGC 3593およびNGC 4550におけるマジョルダーマージャーによる反転回転星々ディスクの形成は、完全に除外できないが、集団データから外部からのガス吸着がより強く支持されている。