[论文解读] The AMIGA sample of isolated galaxies. V. Quantification of the isolation

S. Verley, Silvia Medina-León+9 more|ArXiv.org|Jun 18, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 23被引用 7

一句话总结

本文通过两种互补参数——邻近星系的局部数密度和潮汐力强度，量化了星系巡天目录（CIG）中950个星系的孤立性。研究识别出159个星系显著受外部环境影响，最终形成791个真正孤立星系的AMIGA样本，适用于研究星系内在演化而无环境偏差。

ABSTRACT

The AMIGA project aims to build a well defined and statistically significant reference sample of isolated galaxies in order to estimate the environmental effects on the formation and evolution of galaxies. The goal of this paper is to provide a measure of the environment of the isolated galaxies in the AMIGA sample, quantifying the influence of the candidate neighbours identified in our previous work and their potential effects on the evolution of the primary galaxies. Here we provide a quantification of the isolation degree of the galaxies in this sample. Our starting sample is the Catalogue of Isolated Galaxies (CIG). We used two parameters to estimate the influence exerted by the neighbour galaxies on the CIG galaxy: the local number density of neighbour galaxies and the tidal strength affecting the CIG galaxy. We show that both parameters together provide a comprehensive picture of the environment. For comparison, those parameters have also been derived for galaxies in denser environments such as triplets, groups and clusters. The CIG galaxies show a continuous spectrum of isolation, as quantified by the two parameters, from very isolated to interacting. The fraction of CIG galaxies whose properties are expected to be influenced by the environment is however low (159 out of 950 galaxies). The isolated parameters derived for the comparsion samples gave higher values than for the CIG and we found clear differences for the average values of the 4 samples considered, proving the sensitivity of these parameters. The environment of the galaxies in the CIG has been characterised, using two complementary parameters quantifying the isolation degree, the local number density of the neighbour galaxies and the tidal forces affecting the isolated galaxies. (Abridged)

研究动机与目标

• 通过量化其星系所受环境影响，对星系巡天目录（CIG）进行优化。
• 解决Karachentseva原始孤立性标准的局限性，该标准未包含暗淡或矮星系邻居。
• 为AMIGA项目建立一个统计上稳健、特征清晰的孤立星系样本。
• 利用连续的环境度量指标，区分真正孤立的星系与受附近邻居影响的星系。
• 提供一个最终的、干净的791个星系参考样本，其演化主要由内部过程主导。

提出的方法

• 利用AMIGA IV中的约54,000个邻居星系，计算每个CIG星系周围0.5 Mpc半径范围内的局部数密度（ηk）。
• 基于径向速度和角分离数据，计算潮汐强度（Q）作为外部与内部引力之比的函数。
• 结合两个参数（ηk 和 Q）评估环境影响，利用其互补特性。
• 将CIG星系的孤立性度量与41个三元组、34个星系群和15个星系团进行比较，以验证其敏感性和区分能力。
• 采用双重阈值：ηk ≥ 2.4 且 Q ≥ -2，以标记可能受环境影响的星系。
• 排除满足任一或两个阈值的159个星系，最终得到791个孤立星系样本。

实验结果

研究问题

• RQ1 考虑到存在暗淡或矮星系邻居，CIG中的星系在多大程度上真正孤立？
• RQ2 局部数密度与潮汐力强度如何共同表征孤立星系所受的环境影响？
• RQ3 CIG星系中有多少比例显著受外部环境影响，因而不适合用作参考样本？
• RQ4 CIG星系的孤立性度量与星系群和星系团等更密集环境中的星系相比如何？
• RQ5 ηk与Q参数的组合能否可靠识别出其演化主要由内在属性主导的星系？

主要发现

• 在950个CIG星系中，159个（16.7%）因ηk ≥ 2.4或Q ≥ -2而受外部环境影响，因此被排除在最终样本之外。
• 最终的AMIGA样本由791个星系组成，其孤立程度为连续分布，演化主要由内部属性驱动。
• 两个孤立性参数——局部数密度（ηk）和潮汐强度（Q）——具有互补性，能有效区分孤立星系与密集环境中的星系。
• 在AMIGA IV中被标记为不满足Karachentseva孤立性标准的星系，其ηk和Q值均较高，证实其受环境影响。
• Sulentic等人（2006）识别出的光学形态扭曲星系表现出最高的潮汐强度值，表明小而邻近的星系显著影响其形态外观。
• 与三元组、星系群和星系团的比较显示，孤立性参数存在明显的统计差异，证实了双参数方法的敏感性和有效性。