[论文解读] Completing HI observations of galaxies II. The Coma Supercluster

G. Gavazzi, K. O’Neil+2 more|CERN Bulletin|Nov 25, 2005

Astronomy and Astrophysical Research被引用 32

一句话总结

本研究利用阿雷西博望远镜对室女超星系团中的35个螺旋星系完成了高灵敏度21厘米H I谱线观测，噪声均方根约为0.5 mJy，检测到25个天体。结合文献数据，该研究为视星等mp ≤ 15.7等的晚型星系提供了94%的H I测量结果，确认了2 Mpc尺度的H I缺乏现象，并揭示了由于环境效应导致星系群成员中高H I质量星系的缺失。

ABSTRACT

High sensitivity 21-cm HI line observations, with an rms noise level of \sim 0.5 mJy, were made of 35 spiral galaxies in the Coma Supercluster, using the refurbished Arecibo telescope, which resulted in the detection of 25 objects. These data, combined with the measurements available from the literature, provide the set of HI data for 94% of all late-type galaxies in the Coma Supercluster with an apparent photographic magnitude m_p <15.7 mag. We confirm that the typical scale of HI deficiency around the Coma cluster is 2 Mpc, i.e. one virial radius. Comparing the HI mass function (HIMF) of cluster with non-cluster members of the Coma Supercluster we detect a shortage of high HI mass galaxies among cluster members that can be ascribed to the pattern of HI deficiency found in rich clusters.

研究动机与目标

• 通过高灵敏度观测，评估环境效应对室女超星系团中晚型星系气体含量的影响。
• 确定室女超星系团中视星等mp ≤ 15.7等的晚型星系H I数据的完备性。
• 研究室女超星系团中H I缺乏的空间范围及其与星系群成员身份的相关性。
• 比较星系群成员与非星系群成员的H I质量函数（HIMF），以量化环境对气体含量的影响。

提出的方法

• 利用升级后的阿雷西博望远镜进行高灵敏度21厘米H I谱线观测，噪声均方根约为0.5 mJy。
• 从CGCG星表中选取了赤右 Ascension 11h30m < α < 13h30m；赤纬 18° < δ < 32° 范围内，视星等mp ≤ 15.7等的35个螺旋星系。
• 将新的阿雷西博数据与现有文献测量结果相结合，整合出室女超星系团的全面H I数据集。
• 利用楔形图和速度分布对星系进行分类，判断其为星系群成员、背景或前景天体。
• 计算星系群成员与非星系群成员的H I质量函数（HIMF），以比较H I质量分布。
• 应用H I缺乏参数（Haynes & Giovanelli 1984）量化星系群环境中气体耗竭程度。

实验结果

研究问题

• RQ1 对于视星等mp ≤ 15.7等的室女超星系团晚型星系，其H I观测的完备性如何？
• RQ2 室女超星系团中H I缺乏的空间尺度是多少？其与星系群成员身份的相关性如何？
• RQ3 星系群成员与非星系群成员的H I质量函数（HIMF）在室女超星系团中存在何种差异？
• RQ4 星系群中高H I质量星系的缺失在多大程度上可归因于激波压力或粘性剥离等环境过程？

主要发现

• 基于阿雷西博与文献数据的综合分析，本研究在视星等mp ≤ 15.7等的晚型星系中实现了94%的H I观测完备性。
• 室女超星系团中的H I缺乏现象在约2 Mpc的空间尺度上延伸，相当于一个virial半径，证实其具有环境成因。
• 星系群成员的H I质量函数（HIMF）显著缺乏高H I质量星系，与非星系群成员相比尤为明显。
• 该缺乏现象与密集星系群环境中激波压力、粘性剥离和潮汐相互作用等环境机制一致。
• 高灵敏度阿雷西博观测成功检测到35个目标螺旋星系中的25个，信噪比显著优于以往调查（噪声均方根~0.5 mJy）。
• 对10个星系获得了具有一致性的H I速度和线宽测量结果，其精度优于以往的Nançay和阿雷西博观测。