[論文レビュー] Surface photometry of bulge dominated low surface brightness galaxies

Marco W. Beijersbergen, de Erwin Blok+1 more|University of Groningen research database (University of Groningen / Centre for Information Technology)|Sep 29, 1999

Spectroscopy and Laser Applications参考文献 1被引用数 9

ひとこと要約

本研究では、バルジ優勢の低表面輝度（LSB）銀河の全波長域BVRI表面輝度測光を提示し、それらが大きな中央的ディスクスケール長（中央値12.6 kpc）を持つ指数的ディスクおよびバルジのプロファイルに従うことを明らかにした。結果は、ディスクとバルジのスケール長の強い相関を示し、形成が連動していることを示唆しており、これらの銀河は現在の星形成がなく、高表面輝度（HSB）系が褪せたものではない。代わりに、遅いタイプのディスク優勢から巨大なMalin-1型システムに至る連続的なLSBハッブル系列を形成していることが示された。

ABSTRACT

We present results of broad band {BVRI} observations of a sample of galaxies with a low surface brightness (LSB) disk and a bulge. These galaxies are well described as exponential disks and exponential bulges with no preferred value for either scale length or central surface brightness. The median {B} band disk scale length is 12.6 kpc (H_(0) = 75 km s^{-1} Mpc^{-1}) which is much larger than scale lengths of typical (disk dominated) LSB or high surface brightness (HSB) galaxies. Furthermore, the disk and bulge scale lengths are correlated, suggesting a coupling in the formation. Bulge dominated LSB galaxies are observed to be redder than disk dominated LSB galaxies and their bulge-to-disk ratios are increasing towards redder wavelengths. We find colors that are comparable to or bluer than HSB galaxies of the same morphological types. Bulge dominated LSB galaxies are therefore not faded HSB galaxies with no current star formation. We find that bulge dominated LSB galaxies fit in with the general trends defined by the HSB galaxies. The properties of these bulge dominated LSB galaxies show that LSB galaxies do not just come in two varieties. They cover the entire range in optical and morphological properties between late-type disk dominated LSBs and giant Malin-1-like LSBs. LSB galaxies thus also form a LSB Hubble sequence, parallel to the classical HSB one.

研究の動機と目的

• 広帯域BVRIイメージングを用いて、バルジ優勢の低表面輝度（LSB）銀河の構造的および光度的性質を特徴づけること。
• バルジ優勢のLSB銀河が、現在の星形成がなく、高表面輝度（HSB）銀河が褪せたものであるかどうかを特定すること。
• ディスクとバルジのスケール長の関係およびその形成メカニズムへの含意を調査すること。
• LSB銀河が、古典的なHSBハッブル系列に類似した形で、形態的および光学的性質において連続的な系列を形成しているかどうかを評価すること。

提案手法

• バルジ優勢のLSB銀河のサンプルに対して、広帯域BVRI光度データを取得すること。
• 指数的ディスクおよび指数的バルジ成分を用いて表面輝度プロファイルをモデル化すること。
• 観測された表面輝度プロファイルをフィッティングし、ディスクおよびバルジ成分のスケール長と中心表面輝度を導出すること。
• 色勾配およびバルジ対ディスク比を、さまざまな波長で分析し、進化状態を評価すること。
• 同様の形態的タイプの高表面輝度（HSB）銀河と比較して、LSB銀河の構造的および光度的性質を分析すること。
• 物理的スケール長をkpc単位に変換するために、H₀ = 75 km s⁻¹ Mpc⁻¹ を使用すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 バルジ優勢のLSB銀河は、高表面輝度銀河と同様に、ハッブル系列における連続的系列の構造的性質を示すか？
• RQ2 バルジ優勢のLSB銀河において、ディスクとバルジのスケール長に相関があるか。これは共通の形成メカニズムを示唆するか？
• RQ3 バルジ優勢のLSB銀河の色は、同様の形態的タイプの高表面輝度銀河と一致するか。それとも、異なる進化歴を示唆するか？
• RQ4 バルジ優勢のLSB銀河は、赤外波長域でより高いバルジ対ディスク比を示すか。これは赤く、古く、星形成が停止した星族を示唆するか？
• RQ5 光度的性質に基づいて、バルジ優勢のLSB銀河が現在の星形成がなく、HSB銀河が褪せたものとして説明できるか？

主な発見

• サンプルにおけるBバンドのディスクスケール長の中央値は12.6 kpcであり、ディスク優勢および高表面輝度（HSB）銀河の典型的なディスクスケール長よりも顕著に大きい。
• サンプルにおけるディスクとバルジのスケール長は強く相関しており、形成または進化における物理的結合を示唆している。
• バルジ優勢のLSB銀河はディスク優勢のLSB銀河よりも赤く、赤外波長域に向かってバルジ対ディスク比が増加しており、支配的な古く赤い星族を示している。
• バルジ優勢のLSB銀河の観測色は、同様の形態的タイプのHSB銀河と同等またはやや青色であり、それらが単にHSB系が褪せたものであるという仮説を排除している。
• バルジ優勢のLSB銀河は別個のクラスではなく、光学的および形態的性質の全範囲にわたって連続的な系列を形成しており、平行するLSBハッブル系列の存在を支持している。
• これらの銀河の構造的および光度的性質は、HSB銀河で観測される一般的な傾向と一致しており、広範な宇宙論的枠組み内での位置づけを強化している。