German Title: Zwerggalaxien in der Umgebung von Spiralgalaxien und deren Wechselwirkungen

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Abstract

The goal of this thesis was to search for interaction signatures among massive galaxies and to quantify the properties of their satellites. We performed deep wide-field imaging on nearby massive spiral galaxies in a distance range of 8 to 35 Mpc. The spirals cover a variety of morphologies and are located in environments of different densities and richness. We studied the surroundings of 47 massive galaxies. 29 targets were studied in detail. For all of them, we were able to detect dwarf companions. In total we found 55 mostly new candidate dwarf galaxies (CDG), on average about two CDGs per target. Based on their structural parameters and colors, we classified the majority of the CDGs as dwarf spheroidal galaxies, but also dwarf elliptical and dwarf irregular galaxies are included in the sample. The satellites’ observed surface brightness in the B-band falls in the range 22 < μ_B < 26 mag arcsec^−2, the colors vary from 0.8 < (B − R)_0 < 1.5 mag, and the measured range of luminosities is −8 < M_B,0 < −17. The number of CDGs observed is quantitatively in agreement with the expected number compared to the Milky Way or M31 within our sensitivity limits. Furthermore, about 54% of our host galaxies show signs of tidal interactions. These range from prominent tidal tails, plumes and clouds to thin and faint stellar streams. 35% of the massive galaxies exhibit signs of tidal tails or bridges, 11% show plumes or clouds, and only 8% show stellar streams. We discuss possible progenitors of these features based on their colors.

Translation of abstract (German)

Ziel dieser Dissertation ist die Suche nach Wechselwirkungssignaturen um massereiche Galaxien und die Quantifizierung der Eigenschaften ihrer Satellitengalaxien. Zu diesem Zweck nahmen wir tiefe Weitfeldabbildungen naher massereicher Spiralgalaxien auf, die einen Entfernungsbereich von 8 bis 35 Mpc überdecken. Die Spiralgalaxien zeigen eine Reihe unterschiedlicher Morphologien und befinden sich in Umgebungen unterschiedlicher Dichte. Wir untersuchten die Umgebungen von 47 massereichen Galaxien. 29 unserer Zielobjekte wurden im Detail untersucht. Bei allen konnten wir Zwergbegleiter entdecken. Insgesamt fanden wir 55 überwiegend neu entdeckte Zwerggalaxienkandidaten; im Schnitt folglich zwei pro massereicher Galaxie. Anhand ihrer Struktur- und Farbeigenschaften identifizierten wir die meisten Zwerggalaxienkandidaten als sphäroidale Zwerggalaxien, aber auch elliptische und irreguläre Zwerggalaxien wurden gefunden. Die Flächenhelligkeiten unserer Satelliten liegen im B-Band im Bereich von 22 < μB < 26 mag arcsec^−2, die Farben reichen von 0.8 < (B − R)_0 < 1.5 mag, und die absoluten B-Bandhelligkeiten decken einen Bereich von −8 < M_B,0 < −17 mag ab. Die Anzahl der beobachteten Zwerggalaxienkandidaten stimmt quantitativ mit der Zahl überein, welche man angesichts der Satelliten der Milchstraße oder M31 innerhalb unserer Empfindlichkeitsgrenzen erwarten würde. Darüber hinaus zeigen etwa 54% unserer massereichen Galaxien Anzeichen für Wechselwirkungen. Diese erstrecken sich von prominenten Gezeitenschweifen bis hin zu dünnen lichtschwachen Gezeitenströmen. 35% unserer massereichen Galaxien zeigen Gezeitenschweife oder Brückenstrukturen, 11% klumpige oder wolkenartige Störungen und etwa 8% leuchtschwache Gezeitenströme. Wir diskutieren anhand der gemessenen Farben, welche Galaxien diese Strukturen verursacht haben könnten.