[論文レビュー] Structure and stellar content of dwarf galaxies. III: B and R photometry of dwarf galaxies in the M101 group and the nearby field

T. Bremnes, B. Binggeli+1 more|ArXiv.org|Mar 23, 1999

Impact of Light on Environment and Health被引用数 30

ひとこと要約

本研究では、オートル・ド・ Haut-Brionに設置された1.2m望遠鏡のデータを用いて、M101銀河団に属する11個およびフィールド銀河10個の合計21個の矮小銀河について、BバンドおよびRバンドのCCD画像測光を実施した。全光度、有効半径、表面輝度、色勾配を導出し、いくつかの矮小銀河の外側領域に明るさの過剰（表面輝度の低下が緩やか）を確認した。これは、矮小不規則銀河に広がった古い星のハローが存在する可能性を示唆している。

ABSTRACT

We have carried out CCD photometry in the Cousins B and R bands of 21 dwarf galaxies in and around the M101 group. Eleven are members and suspected members of the group and ten are field galaxies in the projected vicinity of the group. We have derived total magnitudes, effective radii, effective surface brightnesses, as well as galaxy diameters at various isophotal levels in both colours. Best-fitting exponential parameters and colour gradients are also given for these galaxies. Some of the galaxies show a pronounced luminosity excess above the best-fitting exponential at large radii, or surface brightnesses fainter than approx 26 mag/sq_arcsec in R. This feature, while non-significant for a single case and technically difficult to interpret, might be an indication of the existence of an extended old stellar halo in dwarf irregulars. The photometric parameters of the galaxies presented here will be combined with previously published data for nearby dwarf galaxies and statistically analysed in a forthcoming paper.

研究の動機と目的

• M101銀河団および周辺フィールドの21個の矮小銀河について、正確なBおよびRバンド測光を取得し、それらの構造的および星の性質の理解を深めること。
• これらの銀河の全光度、有効半径、有効表面輝度、およびさまざまな等高線レベルでの直径を特定すること。
• 指数的プロファイルのパラメータと色勾配を測定し、構造的および星の組成の変動を評価すること。
• 表面輝度の過剰や色勾配といった、広がった星の成分を示唆する可能性のある構造的異常を同定すること。
• 今後の近傍矮小銀河集団の統計的分析のためのデータを整備すること。

提案手法

• 1997年3月に8夜にわたり、オートル・ド・ Haut-Brionの1.2m望遠鏡を用いて、Cousins BおよびRバンドでの深紫外測光を実施した。
• 1024×1024画素のTektronix CCDを用い、画素分解能は0.69 arcsec/画素で、Bバンドは40分、Rバンドは20分の露光を実施した。
• 楕円形および円形のアパーチャ測光を実施し、構造的パラメータの比較と、銀河の形態が測定に与える影響を評価した。
• プロファイルフィッティングを用いて、全光度、有効半径、有効表面輝度、複数の等高線レベルでの直径を導出した。
• 表面輝度プロファイルに指数的プロファイルをフィットし、B-Rプロファイルから色勾配を測定した。
• 特に縦横比が大きい、または非対称な銀河に対して、楕円形アパーチャ法と円形アパーチャ法の結果を比較することで、測光の信頼性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 M101銀河団および周辺フィールドの矮小銀河は、純粋な指数的ディスクに一致する表面輝度プロファイルを示すか、それ以外の成分の存在を示唆するずれがあるか？
• RQ2 これらの矮小銀河に系としての色勾配が存在するか。これは、星の集団の半径方向の変動を示唆するか？
• RQ3 楕円形アパーチャと円形アパーチャから得られる測光パラメータは、特に縦横比が高い銀河ではどの程度異なるか？
• RQ4 いずれの銀河にも、大半の半径で光度の過剰が観測され、古く広がった星のハローの存在を示唆するか？
• RQ5 M101銀河団の矮小銀河の構造的および測光的性質は、バービオ銀河団やフォルナックス銀河団などの他の近傍矮小銀河集団と比較してどのように異なるか？

主な発見

• M101銀河団の11個およびフィールドの10個の矮小銀河が、高い測光的精度でBおよびRバンドで撮影・解析された。
• DDO 168、DDO 169、DDO 181、DDO 183、DDO 190など、いくつかの銀河が、最良にフィットした指数的プロファイルよりも大半の半径で光度の過剰を示した。
• 表面輝度の過剰は、Rバンドで約26 mag/arcsec²未満の明るさで観測され、広がった古い星の集団の存在を示唆するものであった。
• DDO 168 や DDO 181 などの一部の銀河では、外側領域で色プロファイルが平坦化または青みを帯びる傾向を示し、広がった星の成分と整合的であった。
• 縦横比が高く非対称な銀河に対しては、楕円形アパーチャ測光が円形アパーチャ測光よりも信頼性が高かった。特に有効半径および表面輝度の測定において顕著であった。
• 楕円形アパーチャと円形アパーチャの測光比較から、円形アパーチャはスケール長を系統的に過大評価し、中心表面輝度を系統的に低く評価することが判明した。特に縦横比が高い系において顕著であった。