[论文解读] The central region of the Fornax cluster -- I. A catalog and photometric properties of galaxies in selected CCD fields

M. Hilker, M. Kissler‐Patig+3 more|ArXiv.org|Jul 14, 1998

Impact of Light on Environment and Health参考文献 1被引用 18

一句话总结

本论文展示了在天炉座星系团中心区域11个CCD场（覆盖0.17 deg²）中，1,144个星系的深度$V$和$I$-band测光星表，表面亮度极限达到24 mag arcsec⁻²，总星等极限为$V \simeq 22$。研究结果证实，天炉座矮星系遵循与本地星系群矮星系相同的表面亮度-星等关系和颜色-星等关系，并排除了NGC 1399周围存在真实矮星系过剩的可能性，识别出一个位于$z=0.11$的背景星系团导致了位置偏移的星系团聚集。本研究提供了全面的测光星表及子样本的表面亮度剖面拟合，使对星系团核心区域星系族群的详细分析成为可能。

ABSTRACT

We present a photometric catalog (based on V and I photometry) of galaxies in the central regions of the Fornax galaxy cluster. Our 11 CCD fields cover 0.17 degrees in total. The limiting surface brightness is around 24 mag arsec^-2, similar to that of Ferguson's (1989, AJ 98, 367) catalog, whereas our limiting total magnitude is around V = 22 mag, about two magnitudes fainter. It is the surface brightness limit, however, that prevents us from detecting the counterparts of the faintest Local Group dwarf spheroidals. The photometric properties of all objects are presented as a catalog. The properties and fit parameters of the surface brightness profiles for a sub-sample are presented as a second catalog (both catalogs are available in electronic form at the CDS). We can only add 4 new dwarf galaxies to Ferguson's catalog. However, we confirm that the dwarf galaxies in Fornax follow a similar surface brightness-magnitude relation as the Local Group dwarfs. They also follow the color (metallicity) - relation seen in other galaxy clusters. A formerly suspected excess of dwarf galaxies surrounding the central cD galaxy NGC 1399 can finally be ruled out. An enhanced density of objects around NGC 1399 can indeed be seen, but it appears displaced with respect to the central galaxy and is identified as a background cluster at z = 0.11 in Paper II of these series, which will discuss spectroscopic results for our sample.

研究动机与目标

• 使用$V$和$I$-band CCD成像，在天炉座星系团中心区域创建一个深度高空间分辨率的测光星表。
• 测量星系的测光性质，包括总星等、表面亮度剖面和颜色，达到$V \simeq 22$ mag和表面亮度$\sim 24$ mag arcsec⁻²的极限。
• 研究NGC 1399附近矮星系的空间分布和光度函数，特别检验是否存在星系过剩。
• 将天炉座矮星系的测光和结构特性与本地星系群中的星系进行比较，评估其标度关系的相似性。
• 识别并表征背景结构，如导致NGC 1399附近位置偏移星系团聚集的$z=0.11$星系团。

提出的方法

• 在天炉座星系团的11个场（覆盖0.17 deg²）中进行$V$和$I$-band CCD成像，包括以NGC 1399和其他明亮星系为中心的场。
• 使用SExtractor进行源提取和测光，以获得总星等、峰值表面亮度、$V-I$颜色、椭率、位置角和等高线尺寸。
• 使用Sersic、de Vaucouleurs和指数律拟合表面亮度剖面，以表征星系结构，对核心半径和中心表面亮度应用Kormendy校正。
• 通过Guide Star Catalog进行星等交叉识别，采用三片板恒定变换，实现亚0.3″的位置精度。
• 使用控制场（B1和B2）进行背景估计，但B2受天炉座成员星系污染，限制了其作为真实背景参考的使用。
• 与现有星表（FCC、C87、D88&I90）进行交叉识别，将新发现的星系与先前工作关联。

实验结果

研究问题

• RQ1 天炉座星系团中的矮星系是否遵循与本地星系群中相同的表面亮度-星等关系？
• RQ2 在中心cD星系NGC 1399附近是否存在真实矮星系过剩，如先前所怀疑的？
• RQ3 NGC 1399附近观测到的位置偏移星系团聚集的结构和测光性质是什么？是否为背景结构？
• RQ4 天炉座星系的$V$和$I$测光特性与其他星系团中的星系相比如何？
• RQ5 该测光星表在探测暗淡、低表面亮度星系方面的完整性和可靠性如何？

主要发现

• 测光星表包含1,144个星系，$V < 22$ mag，覆盖0.17 deg²，表面亮度极限为24 mag arcsec⁻²。
• 仅新增4个矮星系至Ferguson（1989）的天炉座星系团星表，表明在此星等范围内先前调查的完整性很高。
• 天炉座矮星系遵循与本地星系群矮星系相同的表面亮度-星等关系，支持其具有相同的形成或演化路径。
• 其他星系团中观测到的颜色-星等关系（金属量-星等关系）在天炉座星系团中也存在，表明相同光度的星系具有相似的金属量。
• 先前怀疑NGC 1399周围存在矮星系过剩的现象被排除；观测到的星系团聚集被确认为位于$z=0.11$的背景星系团，见论文II。
• 使用Sersic、de Vaucouleurs和指数律进行的表面亮度剖面拟合，提供了有效半径、中心表面亮度和Sersic指数$n$等结构参数，支持对星系形态的详细分类。