[论文解读] Compact Groups in the UZC galaxy sample: II. Connections between morphology, luminosity and large-scale density

B. Kelm, P. Focardi|arXiv (Cornell University)|Jun 20, 2003

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用 15

一句话总结

本研究调查了UZC星表中致密星系群（CGs）的形态与光度特性，比较了CG星系、其邻近星系与孤立星系。结果发现，以E/S0星系为主导的CGs拥有更明亮、更明亮的主导星系及更多大尺度伴星，表明其形成与星系群尺度的势阱有关；而以螺旋星系为主导的CGs则缺乏此类相关性，暗示CGs中的椭圆星系可能是在星系群演化过程中二次形成的。

ABSTRACT

The nature of Compact Groups (CGs) is investigated by comparing the luminosities and morphologies of CG galaxies, CG Neighbours and Isolated galaxies. CGs turn out to include more early type galaxies than Isolated galaxies and fewer low-luminosity galaxies. The 33 CGs with a dominant E/S0 and the 30 CGs with a dominant spiral have similar LF parameters. Spiral dominated CGs have fewer galaxies at high and low luminosity in comparison with their Neighbours, while E-S0 dominated CGs seem to lack only faint galaxies when compared to their Neighbours. Ellipticals which are the dominant galaxy of a CG are also brighter than all their Neighbours, while this holds true for only half of the dominant spirals and S0s. Relations linking the number of Neighbours of dominant E-S0s to the luminosity of E-S0s and to the difference between the first and the second ranked CG members do suggest a link between the formation of bright early-type galaxies and the presence of a group-like potential. No similar relations are found for dominant spirals. These tentative results are compatible with the assumption that CG dominant Ellipticals are anomalous galaxies whose formation might have been a secondary outcome during the process of groups formation.

研究动机与目标

• 通过比较CGs与其邻近星系及孤立星系的星系组成，确定CGs是否为物理束缚系统，或仅为更大结构中的瞬时投影。
• 评估致密环境在塑造星系形态与光度方面的作用，特别是对早型星系（E/S0）与螺旋星系的影响。
• 调查CGs中主导椭圆星系是否异常，并可能作为星系群形成过程中的次级产物。
• 检验主导星系的光度与邻近星系数是否与大尺度环境相关，以区分以E/S0为主导与以螺旋星系为主导的CGs。

提出的方法

• 从《更新版齐维克星表》中选取291个致密星系群（UZC-CGs），依据紧凑性标准（表面数密度增强）筛选，避免表面亮度偏差。
• 比较来自相同通量限（m_B ≤ 15.5）与红移限（2500–5500 km/s）样本中CG星系、其大尺度邻近星系与孤立星系的形态与光度分布。
• 构建CGs、邻近星系与孤立星系的光度函数（LFs），以量化不同光度区间内星系数的差异。
• 应用Tremaine-Richstone检验，评估CGs中主导螺旋星系在光度或位置上是否异常。
• 分析主导E/S0星系的光度与其在1–2 h⁻¹ Mpc范围内大尺度邻近距离之间的相关性，检验其与星系群势阱的因果关联。
• 使用红移空间与投影距离标准（1–2 h⁻¹ Mpc）定义大尺度邻近星系，评估环境影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 致密星系群是物理束缚系统，还是更大结构中瞬时的投影？
• RQ2 致密星系群中的星系是否表现出与孤立星系或其邻近星系不同的形态与光度分布？
• RQ3 CGs中早型星系的主导性是源于星系群的内在属性，还是环境效应？
• RQ4 CGs中主导E/S0星系的光度是否与大尺度邻近距离相关，暗示其与星系群形成存在因果联系？
• RQ5 CGs中主导螺旋星系在光度或位置上是否异常，其环境是否与主导E/S0星系不同？

主要发现

• CGs中早型星系的比例（40%）显著高于孤立星系（16%）与邻近星系（27%），表明存在环境影响。
• 螺旋星系主导的CGs在明亮与暗淡星系上均表现出不足，而E/S0主导的CGs仅在暗淡星系上表现出不足。
• 所有14个CGs中的主导椭圆星系在其2 h⁻¹ Mpc红移空间区域内均为最亮星系，而仅有一半的主导螺旋星系与S0星系具有此特征。
• 主导E/S0星系的大尺度邻近距离与其光度以及与第二亮星系的星等差之间存在显著相关性，表明其形成与星系群尺度势阱存在关联。
• 主导螺旋星系未发现此类相关性，表明其中心光度与大尺度结构形成无直接关联。
• 结果表明，CGs中的主导E/S0星系可能为异常星系，可能作为星系群形成过程中的次级产物出现；而螺旋星系主导的CGs则更类似于本地星系群等松散星系群。