[論文レビュー] New light on the formation and evolution of bars: Trends in the stellar line-strength indices distribution inside the bar region

Isabel Pérez, P. Sánchez–Blázquez+1 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Dec 6, 2006

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 12被引用数 24

ひとこと要約

本研究では、6つの早期型バリューレス銀河のバーに沿った星族のスペクトル的分析を、高信噪比長スリットスペクトルを用いて初めて詳細に行なった。年齢と金属量の両方で正の勾配が観測された—外側のバー領域に若く、金属量の高い星族が存在することを示唆している—が、2つのSAB銀河では指数関数的光度プロファイルを示しており、外部要因ではなく内部プロセスによる自己駆動的内側から外側へのバー成長を示唆している。

ABSTRACT

Aim: The aim is to study the stellar content of the bar region to constrain its formation and evolution. Methods: Line-strength indices in the bar region of a sample of 6 barred galaxies were employed to derive age and metallicity gradients along the bars using stellar population models. Results: We find clear radial gradients in the line-strength indices for all the galaxies. We find positive gradients within the bar region in the metal indices in four of the six galaxies, and opposite trends in the other two. These latter two galaxies are classified as SAB and they present exponential bar light profiles. For all the galaxies we find a positive gradient in the Balmer indices. There is a clear correlation between the position of morphological features inside the bar region with changes in the slope and value of the indices, which indicate, using stellar population analysis, changes in the stellar populations. Therefore, it seems that the bar regions show a gradient in both age and metallicity, changing radially to younger and more metal rich populations for all the galaxies except for those two with exponential profiles.

研究の動機と目的

• バー領域内の星の性質を分析することで、銀河バーの形成と進化を制約すること。
• ライン強度インデックスを用いて、星族パラメータ（年齢と金属量）の半径方向勾配を測定すること。
• バー領域内の形態的特徴（例：内側ディスク、核ディスク、主バー）が星族の変化とどのように相関するかを調査すること。
• バーの形成と進化が内部プロセスか外部相互作用かによって駆動されているかを特定すること。
• 星族分析による「考古学的」手がかりを提供し、ガス相の組成研究を補完すること。

提案手法

• シーディング・スプリング天文台のデュアル・ビーム・スぺクトログラフを用いて、6つの近距離バリューレス銀河のバーの主要軸に沿った高信噪比（S/N）長スリットスペクトルを取得した。
• スペクトルから星族ライン強度インデックス（例：Fe3、Hβ、Hδ）を測定し、G-K星テンプレートを用いてリック系に変換した。
• 星族合成モデルを適用して、観測されたライン強度インデックスから年齢および金属量の半径方向勾配を導出した。
• Lick/IDSテンプレート星からのドーピラー速度分散測定値を用いて、機器的および星の運動効果を補正した。
• 両側のバーを比較することで、半径方向プロファイルの対称性と信頼性を確認した。
• 楕円度と位置角の分析を用いて、内側ディスク、核ディスク、主バーなどの形態的特徴を同定し、構造的領域を定義した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 バー領域の星族は、年齢と金属量において半径方向勾配を示すか？
• RQ2 バー内における形態的特徴（例：内側ディスク、核ディスク）は、星族特性の変化とどのように相関するか？
• RQ3 指数関数的バー光度プロファイルを示す銀河は、平坦なプロファイルを示す銀河と比べて異なる星族傾向を示すか？
• RQ4 星族勾配に基づいて、自己駆動的で内側から外側へのバー成長の証拠があるか？
• RQ5 星族傾向は、バーに沿って以前に観測されたガス相の組成分布とどのように比較できるか？

主な発見

• 6つの銀河すべてでバルマー線強度インデックスに正の勾配が観測され、外側のバー領域に若々しい星族が存在することが示された。
• 6つの銀河のうち4つは金属量勾配が正（外側へ金属量が増加）を示したが、残りの2つ（NGC 2665およびNGC 3081）は金属インデックスで負の勾配を示した。
• 金属量勾配が負の2つの銀河はSABに分類され、指数関数的バー光度プロファイルを示しており、他の4つ（平坦プロファイル）とは異なる形成メカニズムである可能性を示唆している。
• ライン強度インデックスの半径勾配はバーの両側で一貫しており、観測された勾配の信頼性を強化している。
• 中心領域（バルジ支配領域）はバーとは明確に異なる挙動を示しており、異なる星族組成であることが示された。
• 結果は、外側領域が最近に形成され、より高い金属量を示す自己駆動的で内側から外側へのバー成長モデルを支持している。