[논문 리뷰] The AMIGA sample of isolated galaxies. V. Quantification of the isolation

S. Verley, Silvia Medina-León외 9명|ArXiv.org|2007. 06. 18.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 23인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 두 가지 상보적인 매개변수인 이웃은하의 국지적 수밀도와 tidal 힘 강도를 사용하여 950개의 은하에 대해 고립도를 정량화한다. 외부 환경의 영향을 크게 받는 159개의 은하가 특정되었으며, 이로 인해 최종적으로 내부 과정에 의해 주로 영향을 받는 진정으로 고립된 은하 791개로 구성된 AMIGA 샘플이 도출되었다. 이는 환경적 편향 없이 내재적 은하 진화를 연구하는 데 이상적인 기준이 된다.

ABSTRACT

The AMIGA project aims to build a well defined and statistically significant reference sample of isolated galaxies in order to estimate the environmental effects on the formation and evolution of galaxies. The goal of this paper is to provide a measure of the environment of the isolated galaxies in the AMIGA sample, quantifying the influence of the candidate neighbours identified in our previous work and their potential effects on the evolution of the primary galaxies. Here we provide a quantification of the isolation degree of the galaxies in this sample. Our starting sample is the Catalogue of Isolated Galaxies (CIG). We used two parameters to estimate the influence exerted by the neighbour galaxies on the CIG galaxy: the local number density of neighbour galaxies and the tidal strength affecting the CIG galaxy. We show that both parameters together provide a comprehensive picture of the environment. For comparison, those parameters have also been derived for galaxies in denser environments such as triplets, groups and clusters. The CIG galaxies show a continuous spectrum of isolation, as quantified by the two parameters, from very isolated to interacting. The fraction of CIG galaxies whose properties are expected to be influenced by the environment is however low (159 out of 950 galaxies). The isolated parameters derived for the comparsion samples gave higher values than for the CIG and we found clear differences for the average values of the 4 samples considered, proving the sensitivity of these parameters. The environment of the galaxies in the CIG has been characterised, using two complementary parameters quantifying the isolation degree, the local number density of the neighbour galaxies and the tidal forces affecting the isolated galaxies. (Abridged)

연구 동기 및 목표

• CIG의 은하들에 대한 환경적 영향을 정량화하여 CIG를 보완함.
• 카라체츠네바 원래의 고립 기준에 의한 한계를 해결함: 어두운 또는 난쟁이 이웃은하가 제외됨.
• AMIGA 프로젝트를 위한 통계적으로 탄탄하고 잘 특성화된 고립 은하 샘플을 확립함.
• 연속적인 환경 매개변수를 사용하여 진정으로 고립된 은하와 근처 이웃의 영향을 받는 은하를 구분함.
• 내부 과정에 의해 주로 영향을 받는 진정으로 깔끔한 기준 샘플 791개를 제공함.

제안 방법

• AMIGA IV에서 확보한 약 54,000개의 이웃 은하를 사용하여, 각 CIG 은하 주변 0.5 Mpc 반경 내 국지적 수밀도(ηk)를 계산함.
• 반경 속도 및 각도적 간격 자료를 기반으로 외부 및 내부 중력력의 비율을 사용하여 조도력 강도(Q)를 계산함.
• 두 매개변수(ηk 및 Q)를 결합하여 환경적 영향을 평가함. 이 두 매개변수의 상보적 성격을 활용함.
• 감지도의 민감도와 분류 능력을 검증하기 위해 CIG 은하의 고립도를 41개 삼중성, 34개 군집, 15개 은하단위와 비교함.
• 이중 임계값 기준 적용: ηk ≥ 2.4 및 Q ≥ -2를 충족하는 경우 환경 영향을 받을 가능성이 높다고 표시함.
• 이 조건을 충족하는 159개의 은하를 제외하여 최종적으로 791개의 고립 은하 샘플을 확보함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어두운 또는 난쟁이 이웃은하가 존재하는 상황에서 CIG에 포함된 은하들이 진정으로 고립되어 있는가?
• RQ2 국지적 수밀도와 조도력 강도가 함께 어떻게 고립 은하의 환경적 영향을 특성화하는가?
• RQ3 CIG 은하 중 얼마나 많은 비율이 외부 환경의 영향을 크게 받아 기준 샘플로 사용하기에 부적절한가?
• RQ4 CIG 은하의 고립도 매개변수는 군집이나 은하단위와 같은 밀도가 높은 환경의 은하와 어떻게 비교되는가?
• RQ5 ηk와 Q 매개변수의 조합이 내재적 성질에 의해 주로 영향을 받는 은하를 신뢰성 있게 식별할 수 있는가?

주요 결과

• 950개의 CIG 은하 중 159개(16.7%)는 ηk ≥ 2.4 또는 Q ≥ -2를 만족하여 외부 환경의 영향을 받는 것으로 나타나 최종 샘플에서 제외됨.
• 최종 AMIGA 샘플은 791개의 은하로 구성되며, 이들은 연속적인 고립 정도를 가지며 주로 내부 성질에 의해 영향을 받는다.
• 국지적 수밀도(ηk)와 조도력 강도(Q)라는 두 고립 매개변수는 상보적이며, 고립 은하와 밀도가 높은 환경의 은하를 효과적으로 구분함.
• AMIGA IV에서 카라체츠네바의 고립 기준에 실패한 것으로 표시된 은하들은 높은 ηk 및 Q 값을 보이며, 환경적 영향이 확인됨.
• 술렌티크 등(2006)이 광학적으로 기울어진 것으로 식별한 은하들은 가장 높은 조도력 강도 값을 보이며, 이는 작은 근접 이웃이 형태적 외관에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 시사함.
• 삼중성, 군집, 은하단위와의 비교 결과 고립도 매개변수에 명확한 통계적 차이가 나타나, 이중 매개변수 접근법의 민감도와 타당성이 확인됨.