[논문 리뷰] Bulges of disk galaxies at intermediate redshifts.II. Nuclear, disk and global colours in the Groth Strip

Lilian Domínguez-Palmero, M. Balcells|ArXiv.org|2008. 07. 18.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 1인용 수 11

한 줄 요약

이 연구는 허블 우주망원경 그로스 스트립의 56개의 중간 적색이동 디스크은하(0.1 < z < 1.3)의 핵, 디스크 및 전반적인 복귀 기준 색을 분석하여 부두 형성 시기를 제약한다. 표면 밝기 분해와 웨지 프로파일 색 측정을 통해, 60%의 부두가 z ≈ 1 이후 수축된 진화와 일관된 빨간 시퀀스에 위치함을 발견하여 관측 이전 약 1 Gyr 이내에 침체 상태였음을 시사하며, 부두와 디스크 간 강한 색 상관관계는 디스크 파괴 없이 공시진화를 지지한다.

ABSTRACT

We analyse colours of the nuclear regions of intermediate redshift disk galaxies, with the aim of obtaining empirical information of relative ages of bulges and disks at 0.1 &lt; z &lt; 1.3. We work with an apparent-diameter limited parent sample of 248 galaxies from the HST Groth Strip Survey. We apply a conservative criterion to identify bulges and potential precursors of present-day bulges based on nuclear surface brightness excess above the exponential profile of the outer parts. We measure bulge colours on wedge profiles opening on the semi-minor axis, and compare them to disk, and global galaxy colours. For 60% of galaxies with bulges, the rest-frame nuclear colour distribution shows a red sequence that is well fit by passive evolution models of various ages, while the remainder 40% scatters towards bluer colours. In contrast, galaxies without central brightness excess show typical colours of star forming population and lack a red sequence. We also see that, as in the local Universe, most of the minor axis colour profiles are negative (bluer outward), and fairly gentle, indicating that nuclear colours are not distinctly different from disk colours. This is corroborated when comparing nuclear, global and disk colours: these show strong correlations, for any value of the central brightness prominence of the bulge. Comparison with synthetic models of red sequence bulge colours suggests that such red bulges have stopped forming stars at an epoch earlier than ~ 1 Gyr before the observation. The correlation between nuclear and disk colours and the small colour gradients hints at an intertwined star formation history for bulges and disks: probably, most of our red bulges formed in a process in which truncation of star formation in the bulge did not destroy the disk.

연구 동기 및 목표

• 중간 적색이동(0.1 < z < 1.3)에서 디스크은하의 부두와 디스크의 상대적 형성 시계열을 규명하는 것.
• 부두가 디스크보다 먼저 형성되었는지 여부를 복귀 기준 색과 합성 모델을 비교하여 평가하는 것.
• 부두와 디스크 간 관측된 색의 차이가 별도의 형성 역사를 반영하는지 아니면 공시진화를 반영하는지 조사하는 것.
• 중심 밝기 과잉(η > 1)이 빨간 시퀀스 소속성과 침체된 별 형성 역사를 어떻게 연관시키는지 평가하는 것.
• 부두와 디스크의 색 상관관계가 디스크 구조가 부두 형성 기간 동안 유지되었음을 암시하는지 테스트하는 것.

제안 방법

• 허블 우주망원경 그로스 스트립 설문에서 248개의 은하로 구성된 명시적 직경 한계 표본을 사용하였다.
• 핵심 표면 밝기 과잉이 외부 지수 디스크 프로파일을 초과하는 조건(η > 1)을 엄격하게 적용하여 56개의 부두가 있는 은하를 식별하였다.
• 먼지 오염을 최소화하기 위해 반중심축을 따라 웨지 프로파일을 이용해 부두 색을 측정하였다.
• 복귀 기준 U-B 및 기타 색 인덱스를 사용하여 핵, 디스크 및 전반적 은하 색을 비교하였다.
• 관측된 부두 색 분포를 수축된 진화 모델에 맞춰 형성 시기를 추론하였다.
• 부두-디스크 경계를 가로질러 색 기울기와 상관관계를 분석하여 구조적 및 진화적 연계성을 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 중간 적색이동 디스크은하의 부두가 조기에 침체된 형성의 징후로 볼 수 있는 빨간 시퀀스를 보여주는가?
• RQ2 부두의 색은 그들의 주변 디스크 및 전반적 은하 색과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 중심 밝기 과잉(η > 1)과 부두에서의 빨간 시퀀스 존재 여부 사이에 상관관계가 있는가?
• RQ4 부두-디스크 경계를 가로질러 색 기울기는 날카로운 불연속성인지 아니면 부드러운 전이인지 나타내는가?
• RQ5 부두와 디스크 간 관측된 색 상관관계는 디스크 구조가 부두 형성 기간 동안 유지된다는 모델로 설명될 수 있는가?

주요 결과

• 중앙 밝기 과잉(η > 1)을 보이는 60%의 은하가 복귀 기준 U-B 색에서 빨간 시퀀스를 보이며, 이는 관측 이전 최소 1 Gyr 전에 형성된 것으로 나타나는 수축된 진화 모델과 일치한다.
• 남은 40%의 부두는 더 파랗고 산산이 흩어진 색을 보이며, 지속적이거나 최근의 별 형성을 시사한다.
• 중앙 밝기 과잉이 없는 은하(η < 1)는 빨간 시퀀스를 보이지 않으며, 일반적인 별 형성 색을 보이며, 상당한 노후 별 인구가 없음을 시사한다.
• 모든 은하에서 부두, 디스크 및 전반적 색이 강하게 상관관계가 있으며, 중심 농도와 관계없이 공시진화를 나타낸다.
• 색 프로파일은 부드럽고 작은 음의 기울기(외곽으로 갈수록 더 파랗게)를 보이며, 부두-디스크 경계에서 불연속성이 관측되지 않는다.
• 부두와 디스크 간 강한 색 상관관계와 부드러운 기울기들은 디스크를 파괴하지 않으면서도 부두를 성장시키는 소규모 분열을 통한 천천간 진화 모델을 지지한다.