[论文解读] Narrow band survey for intragroup light in the Leo HI cloud. Constraints on the galaxy background contamination in imaging surveys for intracluster planetary nebulae

N. Castro-Rodríguez, J. A. L. Aguerri+5 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Apr 2, 2003

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 38被引用 37

一句话总结

本研究对狮子座HI云中的发射线天体进行了窄波段巡天，未在10 Mpc距离发现星系团内行星状星云（ICPNs）。未检测到行星状星云，表明星系群内弥散光相对于星系光的上限为1.6%，并证实维发星系团巡天中13.6%的ICPN候选体为背景高红移Lyα发射体，从而验证了此类巡天的选别标准。

ABSTRACT

We have observed emission line objects located in a 0.26 deg^2 field in the M96 (Leo) group, coincident with the intergalactic HI cloud. The emission line objects were selected using the same procedure as used for the search for intracluster planetary nebulae in the Virgo cluster, and their m_5007 luminosity function has a bright cut-off ~1.2 magnitude fainter than for the PNLF associated with the elliptical galaxies in the M96 group.Therefore the vast majority of these emission line objects are compatible with not being intragroup planetary nebulae at the Leo group distance of 10 Mpc. Spectroscopic follow-up of two emission line objects in this Leo field showed that indeed these do not have the [OIII] doublet expected for a real PN. The brighter source is identified as a starburst object at redshift z = 3.128, because of a second emission in the near infrared, identified as FeII (λ2220 AA). From these data we derive three main results: (i) from the absence of PN we can determine a more stringent upper limit to the surface brightness in any old stellar population associated with the Leo HI cloud. (ii) This translates to an upper limit of 1.6% for the fraction of luminosity in a diffuse intragroup component in the densest 3 x 2 deg area of the Leo group,relative to the light in galaxies. (iii) Using this Leo field as a blank field, we derive an average fraction of 13.6% background emission line objects that enter in surveys of Virgo intracluster PN. The small fraction confirms the validity of the selection criteria for intracluster PN candidates in Virgo.

研究动机与目标

• 为约束狮子座HI云区域（一个低密度星系群环境）中与之相关的弥散恒星光。
• 评估成像巡天中背景发射线天体对星系团内行星状星云（ICPNs）搜寻的污染程度。
• 通过在无预期ICPN的空白场中测试，验证维发星系团ICPN巡天中所用选别标准的可靠性。
• 确定狮子星系群星际介质中任何老年恒星种群的表面亮度上限。

提出的方法

• 使用ESO 2.2米望远镜上的WFI和VLT-UT4，在[OIII] λ5007 Å波段进行窄波段成像，覆盖狮子星系群区域0.26 deg²。
• 采用与维发星系团ICPN巡天中相同的标准筛选发射线天体，重点关注具有强[OIII]发射的非分辨源。
• 对两个明亮的发射线天体进行了光谱后续观测，以确认其红移和本质。
• 将探测到的源的光度函数与M96星系群星系的已知行星状星云光度函数（PNLF）进行比较，以评估其起源。
• 通过统计分析推导出可能污染维发ICPN样本的背景发射体（如红移z≈3.13的Lyα发射体）的预期比例。
• 基于未检测到行星状星云的结果，计算了任何弥散恒星组分的表面亮度和总光度的上限。

实验结果

研究问题

• RQ1 在未检测到行星状星云的条件下，狮子座HI云区域中弥散恒星光（星系群内弥散光）的上限是多少？
• RQ2 在维发星系团ICPN成像巡天中，高红移背景发射线天体的污染程度有多显著？
• RQ3 在无预期ICPN的空白场中验证后，维发巡天中用于ICPN候选体的选别标准是否可靠？
• RQ4 狮子星系群星际介质中老年恒星种群的表面亮度极限是多少？
• RQ5 维发巡天中ICPN候选体中有多大比例可能为高红移Lyα发射体？

主要发现

• 在狮子座场中未检测到星系团内行星状星云，其极限星等为m₅₀₀₇ = 28，表明星际介质中老年恒星种群的含量极低。
• 狮子座HI云中任何老年恒星种群的B波段表面亮度上限为μ_B,* < 32.8 mag arcsec⁻²，显著优于以往的限制。
• 在狮子星系群最密集的3°×2°区域，弥散星系群内光相对于星系光的分数上限为<1.6%。
• 背景发射线天体污染维发ICPN样本的平均比例为13.6%，与先前对红移z≈3.13的莱曼断裂星系群体的~15%估计一致。
• 光谱后续观测证实，两个明亮发射线天体为红移z = 3.128的Lyα发射体，而非行星状星云。
• HI质量与B波段光度之比超过110 M⊙/L⊙，表明气体可能为原始物质，未被恒星质量损失所富集。