[论文解读] The AMIGA sample of isolated galaxies - II. Morphological refinement

J. W. Sulentic, L. Verdes‐Montenegro+10 more|ArXiv.org|Nov 22, 2005

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 45被引用 52

一句话总结

本研究利用高分辨率的POSS II影像和西班牙内夫拉山脉天文台的CCD数据，对孤立星系目录（CIG）进行了全面的形态学精细化处理，确认了早期/晚期类型分类的高可靠性，以及螺旋星系亚型分类在ΔT = 1–2范围内的准确性。主要发现是，AMIGA样本中早期类型（E/S0）星系的光度显著低于典型巡天中的水平（0.2–0.6 mag），表明由于环境影响极小，缺乏由并合形成的明亮椭圆星系。

ABSTRACT

We present a complete POSS II-based refinement of the optical morphologies for galaxies in the Karatchenseva's Catalog of Isolated Galaxies that forms the basis of the AMIGA project. Comparison with independent classifications made for an SDSS overlap sample of more than 200 galaxies confirms the reliability of the early vs. late-type discrimination and the accuracy of spiral subtypes within DeltaT = 1-2. CCD images taken at the OSN were also used to solve ambiguities. 193 galaxies are flagged for the presence of nearby companions or signs of distortion likely due to interaction. This most isolated sample of galaxies in the local Universe is dominated by 2 populations: 1) 82% spirals (Sa-Sd) with the bulk being luminous systems with small bulges (63% between types Sb-Sc) and 2) a significant population of early-type E-S0 galaxies (14%). Most of the types later than Sd are low luminosity galaxies concentrated in the local supercluster where isolation is difficult to evaluate. The late-type spiral majority of the sample spans a luminosity range M_B-corr = -18 to -22 mag. Few of the E/S0 population are more luminous than -21.0 marking an absence of, an often sought, super L* merger (eg fossil elliptical) population. The rarity of high luminosity systems results in a fainter derived M* for this population compared to the spiral optical luminosity function (OLF). The E-S0 population is from 0.2 to 0.6 mag fainter depending how the sample is defined. This marks the AMIGA sample as almost unique among samples that compare early and late-type OLFs separately. In other samples, which always involve galaxies in higher density environments, M*(E/S0) is almost always 0.3-0.5 mag brighter than M*(S), presumably reflecting a stronger correlation between M* and environmental density for early-type galaxies.

研究动机与目标

• 利用高分辨率光学影像改进孤立星系在CIG中的形态学分类。
• 通过与独立的SDSS分类结果对比，评估200多颗星系的先前分类可靠性。
• 在受环境相互作用影响极小的样本中，分别量化早期类型（E/S0）和晚期类型（螺旋星系）的光度函数（OLF）。
• 识别并排除相互作用双星系对，以隔离孤立演化对星系性质的影响。
• 通过与标准巡天对比，研究早期类型星系特征星等M*的环境依赖性。

提出的方法

• 利用数字化的POSS II影像对所有CIG星系进行重新分类，以获得更优的分辨率和动态范围。
• 通过独立的SDSS影像对200多颗星系的分类进行交叉验证，以评估分类准确性。
• 利用内夫拉山脉天文台的CCD影像解决早期与晚期类型形态学上的模糊性。
• 使用校正了消光效应的B波段绝对星等，对E/S0和螺旋星系群体分别进行光学光度函数（OLF）的统计分析。
• 基于形态特征和空间接近性，识别出32对清晰的相互作用双星系，并从最终样本中排除。
• 将AMIGA中E/S0和螺旋星系群体的M*值与其它巡天中的结果进行比较，以评估环境影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 当使用高分辨率POSS II和CCD影像进行精细化处理时，孤立星系的形态学分类准确性如何？
• RQ2 AMIGA样本中早期类型星系的光度与典型场域或星系团环境中的星系相比，差异程度如何？
• RQ3 为何AMIGA中E/S0群体的特征星等M*显著低于其他巡天中的结果？
• RQ4 一对一相互作用与环境密度对早期和晚期类型星系光度函数的影响有何不同？
• RQ5 AMIGA中未发现超L*椭圆星系，这对并合与环境密度在早期类型星系形成中的作用有何启示？

主要发现

• 精细化的形态学分类显示出高可靠性，早期与晚期类型之间的区分准确，螺旋星系亚型分类与独立SDSS分类结果的差异在ΔT = 1–2范围内。
• AMIGA样本包含637颗晚期类型螺旋星系（以Sb–Sc为主）和139颗早期类型星系（E–S0），螺旋星系群体更明亮（MB校正值从-18至-22等），而E/S0群体更暗淡（大多低于-21.0等）。
• AMIGA中E/S0群体的M*比典型巡天中的结果暗0.2至0.6等，表明由于环境影响极小，缺乏由并合形成的明亮椭圆星系。
• AMIGA中缺乏明亮E/S0星系的事实与早期和晚期类型OLF相似的普遍假设相矛盾，凸显了环境密度对早期类型星系M*的强烈影响。
• 样本的极端孤立性最大限度地减少了单对相互作用和环境密度的影响，使其成为研究‘无养育’星系演化的理想对象。
• CIG中约有193颗星系被标记为存在伴星或形态扭曲，但仅明确排除了32对清晰的相互作用双星系，以隔离非环境影响的演化效应。