[논문 리뷰] On faint companions in the close environment of star-forming dwarf galaxies. Possible external star formation triggers ?

K. G. Noeske, J. Iglésias-Páramo외 3명|ArXiv.org|2001. 03. 27.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 46인용 수 43

한 줄 요약

이 연구는 98개의 별 형성 중인 난쟁이 은하(SFDGs) 주변의 희미한 위성 은하를 NASA 외부은하기반자료(NED)를 사용해 조사하며, 약 30%가 100 kpc 이내이고 적색이동 차이가 500 km s⁻¹ 이내에 가까운 위성 은하를 지닌다는 것을 발견한다. 결과적으로 많은 SFDGs는 진정으로 고립되어 있지 않으며, 속도 상관관계는 물리적 연관성을 시사하지만, 쌍체와 고립된 SFDGs 간에 Hβ 등가폭이나 B-V 색상에 유의미한 차이가 없었으며, 별 형성의 외부 촉진 메커니즘은 여전히 명확하지 않다.

ABSTRACT

We have searched for companion galaxies in the close environment of 98 star-forming dwarf galaxies (SFDGs) from field and low density environments, using the NASA Extragalactic Database. Most of the companions are dwarf galaxies which due to observational selection effects were previously disregarded in environmental studies of SFDGs. A subsample at low redshift, cz<2000 km/s, was chosen to partially eliminate the observational bias against distant dwarf companions. We find companion candidates for approximately 30% of the objects within a projected linear separation s_p<100 kpc and a redshift difference (Delta cz)<500 km/s. The limited completeness of the available data sets, together with the non-negligible frequency of HI clouds in the vicinity of SFDGs indicated by recent radio surveys, suggest that a considerably larger fraction of these galaxies may be accompanied by low-mass systems. This casts doubt on the hypothesis that the majority of them can be considered truly isolated. The velocity differences between companion candidates and sample SFDGs amount typically to (Delta cz)<250 km/s, and show a rising distribution towards lower (Delta cz). This is similarly found for dwarf satellites of spiral galaxies, suggesting a physical association between the companion candidates and the sample SFDGs. SFDGs with a close companion do not show significant differences in their Hbeta equivalent widths and B-V colours as compared to isolated ones. However, the available data do not allow us to rule out that interactions with close dwarf companions can influence the star formation activity in SFDGs.

연구 동기 및 목표

• 별 형성 중인 난쟁이 은하(SFDGs)의 주변 환경에서 희미한 위성 은하의 빈도와 성격을 평가하기 위해.
• 위성 은하와의 외부 상호작용이 SFDGs의 별 형성에 촉발되거나 영향을 줄 수 있는지 테스트하기 위해.
• 관측 선택 편향, 특히 저질량 위성 은하의 부족 표현이 SFDGs의 환경 연구에 미치는 영향을 평가하기 위해.
• 근접한 위성 은하의 존재가 SFDG의 성질(예: Hβ 등가폭 또는 B-V 색상)에 영향을 미치는지 여부를 판단하기 위해.

제안 방법

• 98개의 SFDGs에 대해 NASA 외부은하기반자료(NED)에서 투영 거리 $s_p < 100$ kpc 및 적색이동 차이 $\Delta cz < 500$ km s⁻¹ 범위 내 위성 은하를 검색함.
• 저적색이동 서브샘플($cz < 2000$ km s⁻¹)을 선별하여 먼 희미한 난쟁이 은하에 대한 관측 편향을 줄임.
• 바이러스 은하단의 특이 운동을 보정한 후퇴 속도를 사용하여 위성 은하 연관성 정확도를 향상시킴.
• SFDGs와 위성 은하 간의 속도 차이를 분석하여 물리적 연관성을 평가하며, 주로 $\Delta cz \lesssim 250$ km s⁻¹ 범위에 집중함.
• 근접한 위성 은하가 있는 SFDGs와 없는 SFDGs의 스펙트로포토미터릭 성질(Hβ 등가폭, B-V 색상)을 비교함.
• 자료 완전성의 한계와 최근 무선 조사와의 비교를 통해 잠재적인 미검출 H I 구름의 영향을 고려함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 별 형성 중인 난쟁이 은하 중 100 kpc 이내이고 적색이동 차이가 500 km s⁻¹ 이내에 가까운 위성 은하를 지닌 비율은 얼마인가?
• RQ2 속도 일치성에 기반해 관측된 위성 후보자들이 SFDGs와 물리적으로 연관되어 있는가?
• RQ3 근접한 위성 은하를 지닌 SFDGs는 고립된 SFDGs와 비교해 Hβ 등가폭이나 B-V 색상에서 다를가?
• RQ4 특히 저질량 난쟁이 은하에 대한 편향이 SFDGs의 환경 연구에 얼마나 큰 영향을 미치는가?
• RQ5 광학적 차이가 명확하지 않은 상황에서, 희미한 위성 은하와의 상호작용이 SFDGs의 별 형성 활동을 설명할 수 있는가?

주요 결과

• 조사한 98개의 SFDGs 중 약 30%가 $s_p < 100$ kpc 및 $\Delta cz < 500$ km s⁻¹ 범위 내 적어도 하나의 위성 후보를 지님.
• SFDGs와 위성 은하 간의 속도 차이는 일반적으로 $\lesssim 250$ km s⁻¹이며, $\Delta cz$가 낮아질수록 분포가 증가하는 경향을 보여 물리적 연관성을 시사함.
• 근접한 위성 은하가 있는 SFDGs와 없는 SFDGs 간에 Hβ 등가폭이나 B-V 색상에 유의미한 차이가 없음.
• 자료의 완전성 부족과 SFDGs 주변의 H I 구름의 풍부함을 고려할 때, 진정으로 저질량 위성 은하를 지닌 SFDGs의 실제 비율은 30%보다 훨씬 높을 가능성이 있음.
• 결과적으로 대부분의 SFDGs가 진정으로 고립되어 있다는 가정에 의문을 제기하며, 환경적 영향이 이전에 인식된 것보다 더 흔할 수 있음을 시사함.
• 속도 일치는 있었지만, 희미한 위성 은하와의 상호작용이 SFDGs의 별 형성 활동을 조절한다는 명백한 증거는 발견되지 않음.