[論文レビュー] Galaxy interactions II: High density environments

S. Alonso, Valeria Mesa+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 9, 2011

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 62被引用数 26

ひとこと要約

本研究は、SDSS-DR7データを用いて、高密度環境における銀河の相互作用を調査し、団やクラスタ内の近接対を同定することで、密度の高い環境が形態的攪乱、星形成、および星の集団に与える影響を評価する。強い相互作用が高密度領域で発生すると、特に合体系において星形成が増強され、星の集団が若年化することが判明した。また、このような相互作用は低密度の全体的環境においてより顕著であり、銀河進化を駆動する役割を果たしていることが示された。

ABSTRACT

With the aim to assess the role of dense environments in galaxy interactions, properties we present an analysis of close galaxy pairs in groups and clusters, obtained from the Sloan Digital Sky Survey Data Release 7 (SDSS-DR7). We identified pairs that reside in groups by cross-correlating the total galaxy pair catalogue with the SDSS-DR7 group catalogue from Zapata et al. (2009). We classify pair galaxies according to the intensity of interaction. We analysed the effect of high density environments on different classes of galaxy-galaxy interactions and we have also studied the impact of the group global environment on pair galaxies. We find that galaxy pairs are more concentrated towards the group centres with respect to the other group galaxy members, and disturbed pairs show a preference to contain the brightest galaxy in the groups. The color-magnitude relation exhibits significant differences between pair galaxies and the control sample, consisting in color tails with a clear excess of extremely blue and red galaxies for merging systems. In addition, pair galaxies show a significant excess of young stellar populations with respect to galaxies in the control sample; this finding suggests that, in dense environments, strong interactions produce an important effect in modifying galaxy properties. We find that the fraction of star forming galaxies decreases toward the group centre; however, galaxy pairs show a more efficient star formation activity than galaxies without a close companion. We have also found that pair galaxies prefer groups with low density global environments with respect to galaxies of the corresponding control sample. Blue, young stellar population galaxies prefer groups within low density global environments.

研究の動機と目的

• 高密度環境、特に団やクラスタが銀河相互作用に与える影響を評価すること。
• 局所的および全体的環境密度が、銀河対における形態的攪乱、星形成、星の集団特性に与える影響を調査すること。
• 同じ団内における相互作用する銀河と同伴を持たない銀河を比較することで、近接相互作用の影響を分離すること。
• 局所的相互作用の強さと大規模な全体環境との相互作用が、銀河進化に与える影響を調査すること。

提案手法

• SDSS-DR7全対カタログから、近接銀河対（rp < 25 kpc、ΔV < 100 km/s）を同定した。
• SDSS-DR7団カタログ（Zapata et al. 2009）と照合することで、対を団やクラスタに割り当てた。
• 光学画像の外観に基づき、形態的カテゴリー（M：合体、T：潮汐、N：非攪乱）に分類した。
• 比較のため、近接同伴を持たない団銀河のコントロールサンプルを構築した。
• 対のタイプや団中心からの距離に応じて、色-等級関係、星形成率、星の集団年齢を分析した。
• 星形成および星の集団特性が、局所的団密度および全体的大規模環境にどのように依存するかを検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高密度環境における銀河対の分布は、非対グループ成員と比較して、団中心への集中度がどう異なるか？
• RQ2 強い銀河相互作用が、高密度の団およびクラスタ環境における星形成および星の集団年齢に与える影響は何か？
• RQ3 全体的大規模環境（例：空洞対比クラスタ）が、相互作用系における星形成銀河の頻度にどのように影響するか？
• RQ4 合体系は、同様の環境にいる孤立銀河と比較して、星形成が顕著に増加し、星の集団が若年化する程度はどの程度か？
• RQ5 なぜ、特に若年星の集団を持つ相互作用銀河は、低密度の大規模環境に偏って存在するのか？

主な発見

• 銀河対は非対グループ成員よりも団中心に集中しており、攪乱のある対は最も明るい団銀河を宿す傾向を示している。
• 合体系は色-等級関係において顕著な色テールを示し、極めて青いおよび赤い銀河の過剰が認められ、青から赤への急速な変換を示している。
• 合体および潮汐的攪乱対は、コントロールサンプルと比較して若年星の集団の過剰と高い星形成率を示しており、環境が銀河の性質に与える強い影響を示している。
• 星形成銀河の割合は団中心に向かって減少するが、特に合体系を含む相互作用対は、同じ領域に存在する非対銀河よりも高い星形成活動を示している。
• 合体対（M）は、若年星の集団の割合が最も高く、色が青い。M対の65±7%が低密度の大規模環境に存在するが、T対とN対はそれぞれ48±6%および55±5%である。
• 青く若年星の集団を持つ相互作用銀河は、低密度の大規模環境に偏って存在しており、これは進行中のハロー構築と途切れのない降着が、これらの系における持続的な星形成を促進していることを示唆している。