[論文レビュー] Nearby early-type galaxies with ionized gas.I. Line-strength indices of the underlying stellar population

R. Rampazzo, F. Annibali+4 more|ArXiv.org|Nov 30, 2004

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 74被引用数 40

ひとこと要約

本研究では、電離ガスを有する50個の近距離における早期型銀河について、中分解能分光データを提示し、複数のアパーチャーおよび勾配を用いて25個のライン強度インデックスを測定し、その背後に潜む星族の構成をマッピングした。主な貢献は、Lick-IDSシステムにおける均一で発光補正済みのデータセットであり、60％の銀河がrₑ/8より外側の新しい半径測定を有しており、星族の年齢および金属量のモデリングと発光ラインの運動学的特性の向上に寄与している。

ABSTRACT

With the aim of building a data-set of spectral properties of well studied early-type galaxies showing emission lines, we present intermediate resolution spectra of 50 galaxies in the nearby Universe. The sample, which covers several of the E and S0 morphological sub-classes, is biased toward objects that might be expected to have ongoing and recent star formation, at least in small amounts, because of the presence of the emission lines. The emission are expected to come from the combination of active galactic nuclei and star formation regions within the galaxies. Sample galaxies are located in environments corresponding to a broad range of local galaxy densities, although predominantly in low density environments. Our long-slit spectra cover the 3700 - 7250 A wavelength range with a spectral resolution of about 7.6 A at 5550 A. The specific aim of this paper, and our first step on the investigation, is to map the underlying galaxy stellar population by measuring, along the slit, positioned along the galaxy major axis, line--strength indices at several, homogeneous galacto-centric distances. For each object we extracted 7 luminosity weighted apertures corrected for the galaxy ellipticity and 4 gradients and we measured 25 line-strength indices. The paper introduces the sample, presents the observations, describes the data reduction procedures, the extraction of apertures and gradients, the determination and correction of the line--strength indices, the procedure adopted to transform them into the Lick-IDS System and the procedures adopted for the emission correction. We finally discuss the comparisons between our dataset and line-strength indices available in the literature.

研究の動機と目的

• 標準的な星族研究ではしばしば無視される、発光ラインを示す近距離の早期型銀河における背後に潜む星族の特徴を明らかにすること。
• 複数の銀河中心からの半径方向にわたるライン強度インデックスを測定し、年齢および金属量の変化をマッピングすること。
• 既存の文献や今後のモデリングとの比較を可能にするために、Lick-IDSシステムにおける均一で発光補正済みのデータセットを構築すること。
• サンプル銀河内で過去の相互作用や吸収イベントの痕跡となる形態的および運動的特徴を同定すること。
• 今後の星形成歴の研究、発光ライン成分の分析、およびLickインデックス以外の指標（例：Δ(4000)、Hδ/FeI）の基礎を築くこと。

提案手法

• ESO La Sillaから、50個の早期型銀河の長スリット中分解能分光スペクトル（3700–7250 Å、5550 Åにおける分解能R ≈ 7.6 Å）を取得した。
• 7つの光度加重平均アパーチャー（半径：1.5″, 2.5″, 10″, rₑ/10, rₑ/8, rₑ/4, rₑ/2）および4つの半径勾配を抽出し、銀河の楕円度補正を施した。
• 21個のインデックスはLick-IDS標準システムに、残りの4つはWorthey & Ottaviani (1997)に従って測定した。Hβ, Mg2, Mgb, Fe5270, Fe5335, MgFeなどを含む。
• 発光ライン補正には、狭帯域Hα+[NII]の輝度および速度分散補正を用い、内在的なライン強度インデックスを導出した。
• 標準的な変換式を用いてすべてのインデックスをLick-IDSシステムに変換し、文献との整合性を検証した。
• Trager et al. (1998)、González (1993)、Longhetti et al. (1998)、Beuing et al. (2002)の既存データと比較し、一貫性および信頼性を確認した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 電離ガスを有する早期型銀河の星族特性（年齢および金属量）は、銀河中心からの半径に応じてどのように変化するか？
• RQ2 発光ラインは測定されたライン強度インデックスにどの程度の影響を及ぼし、効果的に補正できるか？
• RQ3 本研究のライン強度インデックスの半径プロファイルは、特にrₑ/8領域において、過去の研究とどのように比較できるか？
• RQ4 サンプルの何パーセントが、最近のまたは継続中の星形成を示唆するインデックスの半径勾配を示しているか？
• RQ5 Trager et al. (1998)の広範な文献サンプルと比較して、導出されたインデックスはどの程度信頼性があるか？

主な発見

• サンプルに含まれる50個の銀河の約60％が、rₑ/8より外側で新しいライン強度測定を有しており、既存データの半径カバー範囲を顕著に拡大している。
• Hβインデックスは、Trager et al. (1998)と比較して平均オフセット-0.031 Å、1σ散乱0.405 Åを示し、測定値の高い一貫性を示している。
• Mgbについては、オフセット+0.218 Å、1σ散乱0.321 Åであり、わずかな分散はあるものの文献と良好な一致を示している。
• Beuing et al. (2002)との比較では、Hβの平均オフセットは-0.059 Å、Mgbは0.470 Åであり、散乱が小さく、校正の信頼性が高いことを示している。
• 各アパーチャーおよび勾配ごとに25個のライン強度インデックスを含むデータセットが構築されており、完全な発光補正が施されているため、星族特性の堅牢なモデリングが可能である。
• 本研究は、非Lickインデックス（例：Δ(4000)、Hδ/FeI）およびより細かい空間グリッド上での詳細な発光ライン成分分析のための基盤を確立している。