近邻星系的旋涡结构 I. 样本、数据分析与结果概述

本文是两篇系列文章中的第一篇，介绍了一项从 SINGS 巡天中选取的星系旋涡结构的观测研究。我们利用近红外和光学数据生成质量面密度图，并据此检查盘面的形态。本工作的目的是描述该样本中旋涡结构的普遍性，并在发现清晰旋涡图案的情况下，将结果纳入一项比较研究（在第二篇论文中报告）。大约一半的研究星系中发现了双旋臂（“宏伟设计”）旋涡图案，包括所有在光学上被指定为宏伟设计的星系，也包括部分（而非全部）光学上呈絮状结构的星系。研究发现，被分类为“宏伟设计”的星系与未被分类的星系相比，其质量分布中的非轴对称结构水平仅适度偏高，这意味着非宏伟设计星系在高阶模式中拥有显著的能量。没有证据表明棒状结构优先触发旋臂，但它们确实会搅动盘面中的非轴对称结构。相比之下，有证据表明，与伴星的强烈/近距离潮汐相互作用与红外波段中强烈的双旋臂旋涡结构相关，尽管存在一些红外旋涡结构相对较弱且没有此类伴星的星系。