[论文解读] A group of galaxies around the giant spiral NGC 6946

И. Д. Караченцев, М. Е. Шарина+1 more|arXiv (Cornell University)|Oct 7, 2000

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用 3

一句话总结

本研究在距离5.9 ± 0.4 Mpc处发现了一个此前未被探测到的八个晚型星系群，其中包括七个矮不规则星系，这些星系受巨大螺旋星系NGC 6946的引力束缚。通过光学CCD成像和HI谱线观测，作者确定该星系群的维里质量-光度比约为56 M⊙/L⊙，证实其为典型的中小星系群，投影直径为420 kpc，速度 dispersion 为95 km s⁻¹。

ABSTRACT

We present large-scale CCD images of a dozen low surface brightness objects in the vicinity of giant Sc galaxy NGC 6946, which have been found recently on POSS-II copies. Six of them: UGC 11583, kk251, kk252, kkr55, kkr56, and kkr59 are dwarf irregular galaxies resolved into stars. We determined their distances from the luminosity of the brightest blue stars. The mean estimated distance to the NGC 6946 group is 5.9 +- 0.4 Mpc. Together with Cepheus 1, discovered before, the group consist of 8 late type galaxies. Almost all of them are detected or marginally detected in the HI line. The group is characterized by a linear projected diameter of 420 kpc, a radial velocity dispersion of 95 km/s, and a virial mass-to-luminosity ratio about 56 M_sun/L_sun.

研究动机与目标

• 为了解决巨大螺旋星系NGC 6946看似孤立的问题，该星系位于本星系群附近，且受银河系消光影响严重。
• 利用POSS-II天球巡天副本，在NGC 6946附近搜索低表面亮度（LSB）星系。
• 通过最亮蓝星的距离估计和HI谱线数据，确认候选星系与NGC 6946的物理关联性。
• 表征新发现星系群的动力学和结构特性，包括其质量、大小和速度 dispersion。
• 确定星系群的质量-光度比，并评估其与典型中小星系群（如本星系群）的一致性。

提出的方法

• 使用6米望远镜（俄罗斯）和2.5米北欧望远镜（西班牙）获取NGC 6946附近18个LSB星系候选体的大尺度CCD图像，使用Johnson-Cousins滤光片。
• 从POSS-II图像中测量每个候选体的形态类型、主轴和次轴、表面亮度以及银河系消光（依据Schlegel et al. 1998）。
• 利用最亮蓝星的光度并校正消光，估算距离，计算得到的平均距离模数为28.86 ± 0.14 mag。
• 使用埃菲尔斯堡100米望远镜进行HI谱线观测，以探测中性氢发射并确定径向速度。
• 使用公式 log[M(HI)/M⊙] = log F + 2 log D + 5.37，根据HI流量和距离计算氢质量。
• 假设轨道随机且偏心率e = 0.5，根据速度 dispersion（95 km s⁻¹）和平均投影距离（210 kpc）计算维里质量。

实验结果

研究问题

• RQ1 在NGC 6946附近探测到的低表面亮度星系是否与该巨大螺旋星系存在物理关联，还是仅为背景污染？
• RQ2 NGC 6946星系群的真实距离是多少？与NGC 6946本身的距离相比如何？
• RQ3 该星系群的动力学质量-光度比是多少？与其它已知的中小星系群相比如何？
• RQ4 NGC 6946星系群的运动学和结构特性与其它邻近星系群（如本星系群或M101周围的星系群）相比有何异同？
• RQ5 该星系群的范围和质量分布如何？是否表现出维里平衡的迹象？

主要发现

• NGC 6946星系群由八个晚型星系组成，包括七个矮不规则星系（UGC 11583、kk251、kk252、kkr55、kkr56、kkr59和Cepheus 1），平均距离为5.9 ± 0.4 Mpc。
• 该星系群的投影直径为420 kpc，径向速度 dispersion 为95 km s⁻¹，表明其为引力束缚系统。
• 维里质量-光度比估计为~56 M⊙/L⊙，与本星系群等典型中小星系群的数值一致。
• 星系群成员的氢质量-光度比在0.18至3.0 M⊙/L⊙之间，符合不规则星系的典型范围。
• 八个成员中有七个在HI谱线中被探测到，证实其富含气体，并与星系群存在物理关联。
• 最远的成员kkr59距离NGC 6946达483 kpc，与M101或M31等其他巨大螺旋星系的伴星系系统范围相当。