[论文解读] Molecular gas in the galaxy cluster Abell 262. CO observations of UGC 1347 and other galaxies of the cluster

Thomas Bertram, A. Eckart+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 18, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 36被引用 3

一句话总结

本研究利用对12个星系的CO(1-0)线观测以及对UGC 1347的高分辨率干涉测量，调查了阿贝尔262星系团中分子气体的缺乏现象。研究发现，星系团核心存在分子气体和尘埃缺乏的间接证据，这与HI剥离有关，预测的100 µm通量下降约1.1 Jy，与原子和分子气体缺乏的综合效应一致。

ABSTRACT

We present millimeter CO line emission observations of 12 galaxies within the Abell 262 cluster, together with L_FIR data, in the context of a possible molecular gas deficiency within the region of the cluster center. Several indications of the presence of such a deficiency are highlighted and connected to a model of cirrus-like cloud stripping. The model predicts a drop in the average 100 micron flux density of galaxies in the core of the cluster compared to the average 100 micron flux density in the outer regions, which is actually indicated in the IRAS data of the cluster members. This drop is explained by the decrease in the total hydrogen column density N(H) and, therefore, also includes a decrease in the molecular gas content. In addition to results for the global CO content of the galaxy sample, high-resolution interferometric CO(1-0) observations of one of the cluster members, UGC 1347, exemplify the spatial distribution of the molecular gas in a galaxy of the cluster. With these observations, it was possible to confirm the existence of a bright off-nuclear CO-emission source and to derive molecular masses and line ratios for this source and the nucleus.

研究动机与目标

• 调查阿贝尔262星系团内星系，特别是星系团核心区域，是否存在分子气体缺乏现象。
• 研究分子气体含量（通过CO发射追踪）与星系团中心距离之间的关系。
• 利用高分辨率干涉测量分析代表性星系成员UGC 1347中分子气体的空间分布。
• 检验HI缺乏在星系团星系中可能伴随分子气体和尘埃缺乏的假设，这与卷云剥离模型的预测一致。
• 量化原子气体和分子气体缺乏对星系团核心观测到的100 µm通量密度下降的贡献。

提出的方法

• 使用单天线望远镜对阿贝尔262中12个星系进行毫米波段CO(1-0)线发射观测，以测量其整体分子气体含量。
• 对UGC 1347进行高分辨率干涉CO(1-0)观测，以绘制分子气体的空间分布并识别非核源。
• 利用IRAS 100 µm通量密度数据评估尘埃发射趋势，并将其与星系团中心距离相关联。
• 应用de Vries等人（1987）的卷云模型，预测由于星系团核心氢柱密度降低导致的100 µm通量密度下降。
• 利用HIDEF比较样本数据，计算原子（HI）和分子（H2）气体缺乏对100 µm通量下降的预期贡献。
• 分析IRAS波段的颜色-颜色图，识别卷云样发射，并评估恒星形成与弥散尘埃在星系团星系中的作用。

实验结果

研究问题

• RQ1 与外区相比，阿贝尔262星系团核心区域星系的分子气体含量是否存在可测量的缺乏？
• RQ2 星系团核心观测到的100 µm通量密度下降是否与卷云剥离模型预测的气体剥离导致的减少一致？
• RQ3 UGC 1347中分子气体的空间分布如何？是否存在恒星形成增强或非对称喷流的迹象？
• RQ4 原子气体和分子气体缺乏在阿贝尔262星系中对观测到的100 µm通量缺乏的贡献程度如何？
• RQ5 阿贝尔262星系中的HI缺乏是否可被因果地与潜在的分子气体缺乏联系起来，如环境剥离机制所建议的那样？

主要发现

• 位于阿贝尔262星系团核心（1个阿贝尔半径内）的星系表现出较低的CO线发射和FIR光度趋势，表明存在分子气体缺乏。
• 星系团核心观测到的中值100 µm通量密度下降约1.1 Jy，与卷云剥离模型的预测一致。
• 分子气体缺乏对100 µm通量下降的贡献估计为0.26 ± 0.14 Jy，而原子气体缺乏的贡献为0.68 +1.58/-0.55 Jy。
• 对UGC 1347的高分辨率CO(1-0)观测揭示了位于星系核南部的一个明亮的非核CO发射源，表明气体存在局部聚集。
• 该非核源的速度分布偏离盘面旋转曲线，表明可能存在非对称气体膨胀或喷流，与恒星形成增强一致。
• 颜色-颜色图显示，大多数核心星系具有卷云样FIR颜色，但少数60/100 µm比值较高的星系表明恒星形成可能有额外贡献。