Intracluster Planetary Nebulae as Probes of Intracluster Starlight
本文综述了近年来对团内行星状星云(IPN)的研究进展.现在在室女座和天炉座星系团中已经发现了数百个IPN候选者,并对两个邻近的星系团进行了搜索。从目前的结果来看,室女座和天炉座中大约有10 - 20%的恒星是在一个星团内,但在星系群中很少有这样的恒星。从IPN的空间分布,它似乎是集群内的恒星聚集,与潮汐剥离的情况。在室女座,IPN有一个大的视线深度,这意味着在这个集群中的大部分集群内的恒星来自晚型星系和矮星。我还讨论了IPN研究中的其他重要进展,例如星系团内H II区域的检测、后发座星系团中IPN的可能检测以及未来的观测和理论发展。
2004-07-30 astro-ph
Intracluster Planetary Nebulae in Clusters and Groups
本文介绍了对邻近星系团和星系群中的团内行星状星云(IPNe)的多次巡天观测结果。我们发现,在星系团的情况下,我们的观察意味着:1)团内星光的数量是显着的,高达总星光的20%,2)室女星系团是沿着我们的视线拉长,和3)团内光聚集在天空中,这意味着正在进行的潮汐剥离。相比之下,在群体中搜索IPNe发现很少或没有群体内的人口,这意味着在集群环境中可能有一些东西显着提高了集群内的恒星生产。从高分辨率的N体模拟中,我们发现IPNe应该在位置-速度空间中产生可观测的特征,这些特征最终可能使我们能够限制星系团的动力学。
2003-10-30 astro-ph
Intracluster Planetary Nebulae as dynamical probes of the diffuse light in galaxy clusters
我将回顾在附近的宇宙和中等红移的漫射光的存在的最新结果,然后讨论的最新结果从流体动力学宇宙学模拟的团簇形成的预期性质的漫射光在集群。我将介绍如何利用星团内行星状星云(ICPNe)作为附近星团中弥散恒星星族的优秀示踪剂,以及它们的数密度剖面和径向速度分布如何为团簇形成模型提供观测检验。初步比较现有的ICPN样品与宇宙学模拟的预测支持晚落作为最有可能的机制,在集群中的漫射恒星光的起源。
2005-08-25 astro-ph
Intracluster Planetary Nebulae in the Virgo Cluster I. Initial Results
本文报道了对室女星系团内行星状星云巡天的初步结果。在两个16' x 16'的视场中,我们分别识别出69个和16个星团内行星状星云候选者。在靠近中央椭圆星系M87的第三个16'x16'区域,我们探测到75个行星状星云候选者,其中相当一部分是团内星云。通过对每个视场中探测到的行星的数目和行星状星云光度函数的形状的分析,我们发现:1)室女座的团内星光分布不均匀,在子团A和子团B之间存在差异; 2)室女星系团的核心在M87前方延伸约3 Mpc,因此沿视线方向被拉长,3)室女座恒星光度的至少22%存在于我们视野中的星系之间,而真实的数字可能要大得多。我们还使用我们的行星状星云的数据,认为在室女座的星团内的恒星可能来自人口是中等年龄和金属丰度。
1998-03-06 astro-ph
Narrow band survey for intragroup light in the Leo HI cloud. Constraints on the galaxy background contamination in imaging surveys for intracluster planetary nebulae
我们已经观测到位于M96(狮子座)星系群中0.26度^2区域的发射线天体,与星系际HI云重合。发射线天体的选择过程与在室女星系团中搜寻团内行星状星云的过程相同,它们的m_5007光度函数有一个明亮的截止值~ 1.2等,比与M96群椭圆星系有关的PNLF要暗。因此,绝大多数这些发射线天体都不符合在狮子座群距离为10 Mpc。光谱跟踪两个发射线对象在这个狮子座领域表明,这些确实没有[OIII]双峰预期一个真正的PN。较亮的光源被认为是红移z = 3.128的星暴天体,因为它在近红外线有第二个辐射,被认为是Fe II(λ2220 AA)。从这些数据中,我们得到三个主要结果:(i)从PN的情况下,我们可以确定一个更严格的上限,在任何老的恒星星族与狮子座HI云的表面亮度。(ii)这意味着在狮子座星系群的3x 2度区域中,相对于星系中的光,弥漫的群内成分的光度的上限为1.6%。(iii)使用这个狮子座区域作为空白区域,我们得出进入处女座星系团内PN勘测的背景发射线物体的平均比例为13.6%。这一小部分证实了室女座群内PN候选者选择标准的有效性。
2003-04-02 astro-ph
Probing the History of Cluster Assembly by Intracluster Planetary Nebulae
我们描述的结果和我们的计划,以寻找在室女座星系团和后发座星系团内的行星状星云(ICPNe)的现状。对于室女星系团,ICPNe候选者被窄带成像与宽带成像相结合检测到。使用两个窄带滤波器的H $α$和[O III]线调整的集群红移使我们能够检测安全ICPNe候选人。探测到的ICPNe的动力学证实了室女星系团处于高度非弛豫状态。为了在比室女星系团远5倍多的后发座星系团中探测ICPNe,我们设计了一种多狭缝成像光谱技术,并在该星系团中首次成功探测到35个安全的ICPNe候选者。我们已经发现了一个暗示,昏迷集群目前正在进行子集群合并。
2008-04-10 astro-ph
Kinematic Substructures in the Coma Cluster Core as traced by Intracluster Planetary Nebulae
后发座星系团是附近星系团中最丰富和最紧凑的,但越来越多的证据表明它的形成仍在进行中。根据宇宙学模拟,这种演化的一个敏感探针是星团内恒星的动力学,这些恒星在星团形成时与星系无关。利用8.2米斯巴鲁望远镜和FOCAS开创的一种新的多缝成像光谱技术,我们现在可以探测和测量100 Mpc距离处与弥漫的恒星星族有关的星团内行星状星云的视线速度。我们检测到显着的速度子结构内的6弧分直径的字段,集中在后发座X射线集群发射。其中一个子结构的速度约为5000 km/s,可能来自星系群的下沉,而主要的星团内恒星成分的速度约为6500 km/s。因此,与MSIS场位置处的漫射光相关的ICPN并不与附近的cD星系NGC 4874相关联,后者的径向速度约为700 km/s。
2007-03-23 astro-ph
Detection of Intracluster Planetary Nebulae in the Coma Cluster
[OIII]后发座星系团中16个行星状星云候选者的λ 5007 AA发射线是用斯巴鲁望远镜上的FOCAS多狭缝成像光谱(MSIS)技术探测到的。将这些微弱的发射源识别为PNe的支持是:(i)它们在空间和波长上的点状通量分布,对连续通量有严格的限制;(ii)在唯一一个速度足够高的物体中识别出第二条[OIII] λ 4959线,该线也落入滤波器带通;(iii)在100 Mpc距离上,发射线通量与PNe一致,在2.8 x 10^{-19}-1.7 x 10^{-18} erg/s/cm ^2的范围内;(iv)一个狭窄的速度分布,大约集中在后发座星系团的系统速度上。通过与我们观测到的星系速度的比较,我们得出结论:这些候选星系中的绝大多数都是在后发座星系团核心中自由漂浮的团内PNe星系。它们的速度色散约为760 km/s,其平均速度低于星系。速度分布表明,星团内的恒星星族有不同的动态后发座星系团核心的星系。
2005-01-28 astro-ph
The line-of-sight velocity distributions of intracluster planetary nebulae in the Virgo cluster core
用UT 2上的新型多光纤FLAMES光谱仪在VLT上测量了室女星系团中40个团内行星状星云(ICPNe)的径向速度。这是第一次在大部分(50%)的ICPNe光谱中看到[OIII]双峰的λ 4959 AA线,并且大部分m(5007)<1 = 27.2的光度候选者被光谱学证实。ICPNe与速度色散的室女星系团被发现在我们的核心领域从M87 1度。这可能是来自于M87子星系团晕中较小星系的潮汐质量损失。在距离M87 0.25度的区域,我们看到了一个近似处于动力学平衡的扩展的M87恒星晕,但几乎没有ICPNe。最后,在M84/M86附近的区域,ICPNe速度与星系速度高度相关,这表明任何混合良好的星团内人口尚未形成。总的来说,所测量的速度分布证实了室女星系团的非均匀动力学结构和正在进行的组装。(根据欧洲南方天文台在智利Cerro Paranal的VLT UT 2处使用FLAMES摄谱仪在观测运行71.B-0147(A)期间收集的数据)
2005-02-21 astro-ph
Extragalactic Planetary Nebulae
行星状星云(PNe)可以用来追踪星系中的中、老恒星星族以及大约20 Mpc的星团内介质。PNe可以很容易地用窄带测量来识别,它们的化学丰度和径向速度可以用多狭缝或多光纤光谱仪来测量。我们简要地回顾了迄今为止已经完成的工作,并包括表格(与参考),总结了42个星系和室女座和天炉座星系团的群内介质中的PNE观测。对星团内PNe的调查表明,星团总质量的20%到50%都在星团内介质中!我们说明了实用的PNe动力学研究的结果,从最近完成的调查岑A(NGC 5128)与NOAO镶嵌相机的CTIO 4米望远镜。PNE和球状星团巡天分别延伸到80 Kpc和50 Kpc的距离。我们比较了恒星的运动学在Cen A(736 PN速度)的红色和蓝色的球状星团(188集群测量速度)的运动学。后者包括125个新确认的球状星团从我们的调查。
2001-11-02 astro-ph
Intracluster Planetary Nebulae in Virgo: Photometric selection, spectroscopic validation and cluster depth
我们拍摄了室女星系团核心以北1.5度的一个34'x34'的空白区域,以调查团内行星状星云候选者。我们已经实现并测试了一个全自动的程序,选择发射线对象在宽视场图像,根据Ciardullo和Alberby的开-关技术。弗里曼等人已经用光谱学方法证实了室女座星系场中的一个星团内行星状星云的样本。我们使用该样品的光度和形态学特性来测试我们的选择过程。在我们新调查的室女座领域,75个对象被确定为最佳候选人的集群内PNe。光谱学证实的PNe的光度函数显示出比M87内部区域的行星状星云光度函数更亮的截止值。在新观测的区域中也观察到了这样一个更亮的截止点,这表明距离模数更小,这意味着室女星系团的前端距离我们更近:接近14%(2.1 Mpc)比M87的光谱场,使用PN光度函数距离M87 14.9 Mpc,在新调查的油田中,比M87近19%(2.8 Mpc)。独立的距离指标(Tully-Fisher关系室女座螺旋和表面亮度波动室女座椭圆)同意这些发现。从这两个室女星系团的领域,没有证据表明,表面光度密度的扩散恒星组成的集群的半径减少。漫射恒星星族的光度面密度与星系相当。
2001-10-24 astro-ph
The Kinematics of Intracluster Planetary Nebulae and the On-Going Subcluster Merger in the Coma Cluster Core
后发座星系团是附近星系团中最丰富和最紧凑的,但越来越多的证据表明它的形成仍在进行中。利用在8.2米斯巴鲁望远镜和FOCAS上首次采用的多狭缝成像光谱技术,我们探测并测量了后发座星系团核心中37个与弥散恒星星族有关的行星状星云在100 Mpc距离处的视速度。我们检测到清晰的速度子结构内的6弧分直径的字段。一个子结构以约5000 km/s的速度存在,可能来自星系群的坠落,而主要的星团内恒星成分以约6500 km/s为中心,与附近的cD星系NGC 4874有约700 km/s的偏移。团内恒星的运动学和形态学表明,团核处于高度动态演化状态。结合星系红移和X射线数据,这强烈地表明该星系团目前正处于子星系团合并的过程中,其中NGC 4874子星系团核心可能仍然是自结合的,而NGC 4889子星系团核心可能已经溶解。NGC 4889子星系团很可能是从A2199暗条的东部落入后发座,方向几乎与天球平面一致,与从西边来的NGC 4874子星系团相遇。两个内部子集群核心目前超出了它们的第一和第二封闭通道,在此期间,已经产生了漫射光的细长分布。我们预测在这种情况下预期的运动学签名,并认为,最近发现的扩展西部X射线弧跟踪两个子集群气体晕之间的碰撞所产生的电弧冲击。任何先前存在的冷却核心区域都会被子星系团碰撞加热。
2007-03-29 astro-ph
Intracluster Stars and the Galactic Halos of Virgo
行星状星云可以成为椭圆星系晕的有用动力学探测器,但迄今为止,可用于研究的数据样本很少,阻碍了进展。为了获得大量的行星状星云样本用于动力学分析,我们对位于室女星系团中心的巨椭圆星系M87进行了重新观测。令人惊讶的是,我们发现,M87样本是由一个显着的部分集群内对象的污染。对星团中三个空白区域的后续观测证实,室女座的星光有很大一部分是在星团内。我们讨论了星团内恒星的星系晕的研究集群的影响。
1997-11-18 astro-ph
When Photoionization Is Not Enough
众所周知,光致电离是驱动星云发射线的主要机制。近30年来,利用光电离程序进行的数值模拟已被用于分析HII区、行星状星云和活动星系核。虽然这些模型可以重现大部分观测到的特征,但仍有一些无法解释。本文讨论了观测与模式预测之间的差异的两个可能原因:(a)模式不够真实;(b)需要额外的能源。本文的讨论主要是基于I-Zw 18的NW结的光电离模型的结果。
2001-02-22 astro-ph
The Survival of Planetary Nebulae in the Intracluster Medium
从星系团中剥离出来的恒星星族是在团内介质的极端条件下演化的。团内恒星通常具有非常高的系统速度,并在稀薄且极热的IC介质中演化。我们提出了数值模拟,旨在探讨IC渐近巨分支(AGB)信封和行星状星云(PN)壳的演变和生存。我们的模型反映了在室女座IC介质的观测条件下的低质量恒星的演化。我们发现PN的氢复合线发射主要由内密壳层控制,其演化不受环境的影响。冲压压力剥离主要影响最外层的IC PN壳,当PN作为点源观察时,它几乎不影响发射。更重要的是,我们发现,一个PN与祖质量为1 Msun衰减到约30%和10%的最大发射,分别在5,000年和10,000年,揭示了一个实际的PN寿命tPN的几倍,通常采用(25,000年)。这一结果影响了IC PNe的比光密度的理论计算,而比光密度与tPN成比例。当t_PN= 10,000年时,我们得到的PNe的比光度密度与红巨星的值相当一致。与我们更现实的PN寿命,我们推断出更高的分数(15%以上)的IC星光在室女座核心比目前的估计。
2005-06-24 astro-ph
On the Asymmetries of Extended X-ray Emission from Planetary Nebulae
钱德拉X射线天文台(CXO)的图像显示,富含分子的年轻行星状星云(PN)BD+30 3639(BD+30)和NGC 7027的X射线发射区比它们的光学星云更不对称。为了评估这些X射线不对称性的潜在来源,我们分析了BD+30、NGC 7027和另一个行星状星云NGC 6543的X射线图像,这些图像是由CXO在特定的能带内分辨的。通过对单个X射线事件进行亚像素重新定位,优化了图像分辨率。由此产生的亚角秒分辨率图像显示,BD+30的软(E < 0.7 keV)X射线发射比硬发射更均匀,后者主要局限于光学星云的东部边缘。相比之下,NGC 7027的软X射线是高度局部化的,并且这种PN在较硬的发射中更具有轴对称性。BD+30和NGC 7027的宽波段X射线形貌与其高分辨率空间和地面光学和红外成像的消光分布高度相关。因此,很可能观测到的这些星云的X射线不对称性在很大程度上是由于不均匀的星云内消光效应。然而,星云和NGC 6543中的能量依赖X射线结构--它是三个PN中尘埃和分子最少的,并且显示出非常均匀的星云内消光--表明其他机制,如准直流出和热传导的作用,在确定年轻行星状星云的详细X射线形态方面也很重要。
2002-08-30 astro-ph
On the Influence of Supernova Remnant Thermal Energy in Powering Galactic Winds
经典的椭圆星系超新星驱动风模型的基本原则是,所有超新星遗迹(SNR)的剩余热能提供足够的能量来克服剩余星际气体的束缚能,从而驱动全球星系风。我们重新审视模型预测的这个时代的风喷射t_GW,突出了迄今为止低估的敏感性所采用的残余热能形式主义,并说明情况下,以前的工作可能大大高估了t_GW。仅基于化学演化的论点,提出拒绝暗物质分布类似于球体中的发光成分的假设,被证明是脆弱的。最后,预测丰富的星团内气体在风阶段的集群椭圆,其关系到选择SNR内部热能演化方案,是解决。尽管以前的风模型的成功,我们的研究结果仍然提出了问题的正确性,迄今为止使用的简单的分析方法,并暗示,在未来应采用更合适的技术。
1994-10-11 astro-ph
Hypervelocity intracluster stars ejected by supermassive black hole binaries
最近在星系外围发现了超高速恒星,如银河系晕中的未束缚恒星,或室女星系团中的三个超高速团内行星状星云(ICPNe)。它们可能是由与一个双超大质量黑洞(SMBBH)的近距离三体相互作用而喷出的,在SMBBH的半长轴内通过的恒星可以获得足够的能量将其从系统中喷出。由SMBBH喷出的恒星可能形成一个重要的子群,其运动学和平均金属丰度与大部分的星团内恒星有很大的不同。被抛出的恒星的数量、运动学和方向可能会限制SMBBH的质量比、半长轴甚至轨道平面。利用高分辨率、自洽的宇宙学N体星系团模拟方法,研究了在团簇势和随时间变化的团簇势下,从SMBBH中喷射出的碎片的演化.我们表明,预测的数量和运动学签名的快速室女座ICPNe是一致的3体散射的SMBBH与质量比$10:1$在中心的M87。
2005-12-13 astro-ph
Emission-Line Properties of the Optical Filaments of NGC 1275
在英仙座星系团的中央星系NGC 1275中,在可见光波段可以看到延伸的星云细丝。负责激发这些纤维的代理人仍然知之甚少。在本文中,我们调查可能的机制,供电的灯丝,使用测量从一个广泛的光谱数据集获得的利克天文台3米沙恩望远镜。结果表明,灯丝处于极低的电离和激发态。光谱的高信噪比使我们能够测量或对弱但重要的诊断线设置灵敏的上限。我们比较观察到的线强度比的各种电离模型的预测,包括光电离的活动星系核,冲击加热,恒星光电离,光电离的内集群介质。我们还调查了可能的作用集群极紫外线发射,和过滤集群软X射线发射的电离屏幕,在能量的细丝。这些机制都不能完全令人满意地解释星云的物理状态。通过重新连接团内磁场来加热和电离仍然是一个潜在的可行的选择,值得通过法拉第旋转研究进行进一步的研究。
2000-07-24 astro-ph
A Two-Fluid Thermally-Stable Cooling Flow Model
本文提出了一个新的X射线团簇冷却流模型,它能够自然地解释所观察到的显著特征。唯一的要求是,一个重要的相对论成分,在宇宙射线(CR)的形式,是目前在集群内的介质和显着冻结的热气体。这种添加定性地改变了传统的等压热不稳定性标准,使得流体包裹在其热压力下降到低于其CR压力的阈值分数时变得热稳定。因此,在任何半径的最低可能的温度是周围环境温度{ \it在该半径}的三分之一,正如所观察到的。此外,我们认为,内部重力波的耗散,激发的径向振荡运动的向内漂移的冷却云约其径向平衡位置,可能是负责加热冷却气体。由于向内漂移的冷却云以及一般的向内流动,为冷却X射线光度提供动力和加热冷却气体的最终能量来源是重力,加热在空间上分布,并且在能量上与冷却相匹配。这种加热机制的一个可取的性质是,热能强烈集中在中心,为发射线星云提供所需的加热。
2004-05-16 astro-ph
HST/STIS Spectroscopy of the Lyman-Alpha Emission Line in the Central Dominant Galaxies in A426, A1795, and A2597: Constraints on Clouds in the Intracluster Medium
我们报告的HST/STIS光谱的莱曼α发射的中央优势星系在三个丰富的星系团。我们在NGC 1275的核内发现了10个Ly-alpha吸收系统,其吸收柱为N(HI)1 E12 - 1 E14 cm-2。探测到的吸收特征与相关的核吸收系统最为一致。在NGC 1275中,在系统速度下几乎没有核吸收。这意味着在朝向秒差距尺度射电源的21厘米线上检测到的大柱避开了到核的视线。这种气体可能位于一个环核盘或环面中。我们检测到至少一个和可能的两个吸收功能对A426中的扩展Ly-alpha。对于光学薄吸收体,我们在A1795和A2597中没有检测到对扩展Ly-alpha发射的吸收,其上限为N(HI)1 E13 cm-2。我们的数据限制了ICM中任何高柱密度气体的覆盖因子小于25%。我们的研究结果表明,缺乏观察到的中温气体是不能解释的遮蔽。此外,ICM中100 kpc尺度的低气柱表明:(1)在这些尺度上,ICM中冷气体积累的速率非常低,(2)中央10 kpc的致密星云一定是冷却或就地沉积的。
2005-06-13 astro-ph
Optical integral field spectroscopy of the extended line emission around six radio-loud quasars
我们提出了一个小样本的射电噪类星体在中等红移(0.26<z<0.60),其中大多数是与大的射电源的积分场光谱。所有这些星云都有超过几十千秒的氧线发射,这些星云在形态和运动学行为上都显示出不同的范围。两个类星体表现出延长线发射的“羽流”,两个表现出cluerous结构,另一个表现出平滑的分布。关于电离气体相对于射电源轴的分布,没有明确的模式;延伸的发射线区域既平行于射电源轴,也垂直于射电源轴,而且与射电源轴完全无关。电离气体的速度结构范围从基本静止到明显的平滑旋转,在两种情况下,显示出与射电源的明确关联。考虑到性质上的差异,星云都显示出令人惊讶的相似的电离状态,正如[OII]和[OIII]的延长线所测量的那样。假设气体至少被附近的类星体核电离,我们使用发射线比率来推断电离气体中的压力;在所有情况下,我们发现它都处于高压下,这表明被外部(可能是集群内)介质限制。
1999-12-15 astro-ph
Galaxy Disruption Caught in the Act
来自星系团内介质(ICM)中星系分裂的恒星物质的直接证据依赖于对单个恒星,行星状星云和漫射光的挑战性观测。在这里,我们表明,我们在天炉座星系团中发现的超紧凑矮星系(UCD)是一个新的和易于测量的ICM分裂探测器。我们目前的光谱观测支持的假设,即UCDs的潮汐“阈值”矮星系的残余核。星团的深层光学成像揭示了一个43千秒差距长的潮汐碎片弧,侧面是一个有核的矮椭圆(dE,N)星团成员。我们可能正在目睹银河系的行动。
2003-10-16 astro-ph
A Deep Look at the Emission-Line Nebula in Abell 2597
冷却流和星系团中的发射线星云之间的密切联系已经被认识了15年,但这种联系的物理原因仍然不清楚。在这里,我们提出了在阿贝尔2597星云,最近的强冷却流集群之一的深光学光谱。这些光谱揭示了线发射气体的密度、温度和金属丰度。[O III] 4363的缺乏排除了冲击波作为主要电离机制的可能性,而He II 4686的弱点排除了硬电离源,如活动星系核或冷却的团内气体。因此,热恒星是产生电离的最佳候选者。然而,即使是最热的O型恒星也不能为我们看到的星云提供能量。其他一些非电离热源似乎也贡献了相当数量的能量。我们表明,从一个封闭的介质的能量通量可以变得重要时,星云的电离水平下降到低水平的冷却流星云。我们认为,这种现象,其中来自周围介质的能量通量增加光电加热,可能是共同的特点,不同的群体的对象分类为LINERS。
1997-06-11 astro-ph
On the Rayleigh-Taylor Instability of Radio Bubbles in Galaxy Clusters
我们考虑瑞利-泰勒不稳定性的早期演化的稀薄无线电泡(腔)中观察到的许多冷却流星系团。当气泡上升通过团簇内介质时,气泡顶部容易发生瑞利-泰勒不稳定性。我们表明,虽然射流是供电的膨胀,减速的气泡ICM接口是能够扭转瑞利-泰勒不稳定性标准。此外,膨胀引入了拖曳效应,这大大增加了不稳定性增长时间。这两种效应的联合作用大大延迟了不稳定性的发生。后来,当减速的幅度下降或喷流消失时,瑞利-泰勒和开尔文-亥姆霍兹不稳定性开始出现,并最终破坏了气泡。我们的结论是,最初的减速和阻力,虽然不能防止气泡的破坏,可能会显着延长其寿命,消除需要调用稳定的磁场。
2006-07-24 astro-ph