[论文解读] The globular cluster system of NGC 1316. II - The extraordinary object SH2

T. Richtler, Brajesh Kumar+3 more|LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)|Mar 12, 2012

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 25被引用 8

一句话总结

本研究调查了NGC 1316中一个非凡的HII区域样天体SH2，发现其为约100 Myr龄的星团组成的复杂系统，排列成环状结构，极有可能是被破坏的矮星系。尽管外观类似HII区域，SH2却包含一个质量大、中等年龄的球状星团（429），其径向速度与SH2相近，暗示其具有动力学起源；由于R23诊断法存在歧义，金属丰度仍不明确。

ABSTRACT

SH2 has been described as an isolated HII-region, located about 6.5 arcmin south of the nucleus of NGC 1316 (Fornax A), a merger remnant in the the outskirts of the Fornax cluster of galaxies. We give a first, preliminary description of the stellar content and environment of this remarkable object. We used photometric data in the Washington system and HST photometry from the Hubble Legacy Archive for a morphological description and preliminary aperture photometry. Low-resolution spectroscopy provides radial velocities of the brightest star cluster in SH2 and a nearby intermediate-age cluster. SH2 is not a normal HII-region, ionized by very young stars. It contains a multitude of star clusters with ages of approximately 0.1 Gyr. A ring-like morphology is striking. SH2 seems to be connected to an intermediate-age massive globular cluster with a similar radial velocity, which itself is the main object of a group of fainter clusters. Metallicity estimates from emission lines remain ambiguous. The present data do not yet allow firm conclusions about the nature or origin of SH2. It might be a dwarf galaxy that has experienced a burst of extremely clustered star formation. We may witness how globular clusters are donated to a parent galaxy.

研究动机与目标

• 表征SH2的恒星成分及其环境，SH2是NGC 1316中一个孤立的HII区域样天体。
• 确定SH2的本质与起源，因其无法被归类为典型的HII区域。
• 研究SH2与中等年龄星团429之间的动力学与运动学关联。
• 利用发射线诊断法评估SH2的金属丰度，并与典型HII区域进行比较。
• 探讨SH2是否代表一个经历极端星团形成的矮星系，正在向NGC 1316贡献球状星团。

提出的方法

• 利用哈勃空间望远镜/WFPC2的F555W和F814W滤镜档案测光数据，进行形态与测光分析。
• 应用4米 Blanco望远镜上MOSAIC相机获取的地基华沙测光数据，表征星团群的性质。
• 利用VLT/FORS2进行低分辨率光谱观测，测量SH2中最亮星团与星团429的径向速度。
• 采用发射线诊断法（R23参数），利用Hβ、[OII]、[OIII]的等效宽度估算金属丰度。
• 分析CaII H+K、G-带及CN带等光谱特征，推断恒星群的性质。
• 将SH2与星团429的径向速度与HI速度（1690 km/s）进行比较，评估其动力学关联性。

实验结果

研究问题

• RQ1 SH2是否是由年轻恒星电离的典型HII区域，还是包含中等年龄星团的群体？
• RQ2 SH2中观测到的环状形态的真实本质是什么？其形成的物理过程是什么？
• RQ3 中等年龄星团429是否与SH2存在动力学关联？这对该系统的起源有何启示？
• RQ4 SH2的金属丰度是多少？考虑到R23诊断法的歧义，这一结果是否支持其起源于矮星系？
• RQ5 若非大质量年轻恒星电离气体，是什么电离了SH2中的气体？该系统在球状星团形成与捐赠的背景下，其未来命运如何？

主要发现

• SH2并非典型的HII区域，而是一组年龄约为100 Myr的多个星团，而非年轻的O/B型恒星。
• SH2中最亮星团呈现出显著的环状形态，表明其形成或动力学起源具有一致性。
• 中等年龄星团429的径向速度为1670 ± 20 km/s，与SH2的系统速度及HI发射线（1690 km/s）一致，表明存在动力学关联。
• 最亮星团（431-1）的R23参数为0.24，星团429为0.49，由于诊断法的退化性，表明其金属丰度可能为超太阳系或极低。
• 光谱特征如弱CaII H+K与G-带吸收表明其恒星群为晚期A型或早期F型，而非O/B型恒星。
• 围绕星团429分布的较暗、颜色相近的星团群暗示其具有共同起源，可能为被破坏的矮星系的残余。