[论文解读] The GALEX Ultraviolet Virgo Cluster Survey (GUViCS). I: The UV luminosity function of the central 12 sq.deg

A. Boselli, S. Boissier+51 more|NPARC|Feb 7, 2011

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 56被引用 11

一句话总结

本文利用深度GALEX数据，首次测量了室女座星系团中心12平方度区域内星系的远紫外（FUV）和近紫外（NUV）光度函数。尽管动态范围有限且体积较小，其结果发现光度函数斜率更平缓（α ≈ -1.1），低于室女座星系团或阿斯科拉星系团中的结果，与近期星系因星系团环境而熄灭的星形成活动一致。

ABSTRACT

The GALEX Ultraviolet Virgo Cluster Survey (GUViCS) is a complete blind survey of the Virgo cluster covering about 40 sq. deg. in the far UV (FUV, lambda_eff=1539A, Delta-lambda=442A) and about 120 sq. deg. in the near UV (NUV, lambda_eff=2316A, Delta-lambda=1060A). The goal of the survey is to study the ultraviolet (UV) properties of galaxies in a rich cluster environment, spanning a wide luminosity range from giants to dwarfs, and regardless of prior knowledge of their star formation activity. The UV data will be combined with those in other bands (optical: NGVS; far-infrared - submm: HeViCS; HI: ALFALFA) and with our multizone chemo-spectrophotometric models of galaxy evolution to make a complete and exhaustive study of the effects of the environment on the evolution of galaxies in high density regions. We present here the scientific objectives of the survey, describing the observing strategy and briefly discussing different data reduction techniques. Using UV data already in-hand for the central 12 sq. deg. we determine the FUV and NUV luminosity functions of the Virgo cluster core for all cluster members and separately for early- and late-type galaxies and compare it to the one obtained in the field and other nearby clusters (Coma, A1367). This analysis shows that the FUV and NUV luminosity functions of the core of the Virgo clusters are flatter (alpha about -1.1) than those determined in Coma and A1367. We discuss the possible origin of this difference

研究动机与目标

• 利用深度GALEX观测，测量室女座星系团中心12平方度区域内星系的紫外光度函数。
• 通过分析其紫外光度分布，理解星系在星系团中的星形成历史及环境熄灭机制。
• 将室女座星系团的紫外光度函数与其它星系团（室女座星系团、阿斯科拉星系团）及场环境中的光度函数进行比较，以探究环境效应。
• 研究早型（静止）与晚型（星形成）星系对整体紫外光度函数的相对贡献。
• 评估星系团环境在通过气体剥离和熄灭机制，将星形成星系转化为静止系统中的作用。

提出的方法

• 获取深度GALEX成像数据，每一点曝光1500秒，总深度约1500秒/场，覆盖室女座星系团核心区域12平方度。
• 利用测光和形态学标准，识别出135个和65个分别在NUV和FUV波段的星系，并据此分类星系类型。
• 通过将星系按绝对星等分箱，并应用不完备性和调查深度的统计修正，构建紫外光度函数。
• 使用Schechter函数拟合光度函数，以推导特征星等M*和幂律斜率α。
• 将推导出的紫外光度函数与室女座星系团和阿斯科拉星系团的函数以及光学B波段函数进行比较，以评估环境与演化差异。
• 利用星系演化光谱-测光模型，从近期星系落入和熄灭的角度解释观测到的光度函数形状。

实验结果

研究问题

• RQ1 室女座星系团中心12平方度区域内星系的FUV与NUV光度函数的形状和归一化值如何？
• RQ2 室女座星系团中紫外光度函数的斜率与室女座星系团或阿斯科拉星系团等其他星系团中的斜率相比如何？
• RQ3 早型（静止）与晚型（星形成）星系在室女座星系团紫外光度函数中的相对贡献是什么？
• RQ4 观测到的室女座星系团光度函数形状在多大程度上与近期星系落入及环境熄灭相一致？
• RQ5 室女座星系团的紫外光度函数与场环境及光学B波段函数相比如何？

主要发现

• 室女座星系团中心12平方度区域的NUV与FUV光度函数斜率α ≈ -1.1，显著比室女座星系团或阿斯科拉星系团中观测到的α ≈ -1.6更平缓。
• 该观测斜率与室女座星系团的光学B波段光度函数（α = -1.25）以及场环境中的紫外光度函数（α ≈ -1.2）一致。
• 由于体积和动态范围有限（约4等），特征星等M*的约束较弱，导致不确定性较大。
• 晚型星系主导紫外光度函数的明亮端，而静止的dE-dS0星系在低光度区域更为普遍。
• 紫外光度函数的形状，结合多波段数据和演化模型，支持近期星形成星系落入后因环境作用而被熄灭的演化情景。
• 结果表明，室女座星系团环境正在积极抑制落入星系的星形成活动，促使其演化为静止系统。