[논문 리뷰] Nearby early-type galaxies with ionized gas.I. Line-strength indices of the underlying stellar population

R. Rampazzo, F. Annibali외 4명|ArXiv.org|2004. 11. 30.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 74인용 수 40

한 줄 요약

이 연구는 이온화된 가스를 가진 50개의 근접한 초기형 은하에 대해 중간 해상도 스펙트로스코픽 데이터를 제시하며, 여러 개의 개구부와 기울기를 통해 25개의 선강도 인덱스를 측정하여 기초적인 별집단의 분포를 맵핑한다. 주요 기여는 Lick-IDS 체계에서 균일하고 발광 보정이 된 데이터셋으로, 60%의 은하가 rₑ/8 이외의 새로운 반경 측정치를 보유하고 있어, 별집단의 연령과 금속성 모델링 및 발광선 운동학에 대한 향상된 분석이 가능해졌다.

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.

연구 동기 및 목표

• 표준 별집단 연구에서 자주 간과되는 방사선선을 보이는 근접한 초기형 은하의 기초 별집단 특성을 규명하기 위해.
• 다양한 은하 중심 반경과 기울기를 통해 연령과 금속성의 반경 방향 변화를 맵핑하기 위해.
• 기존 문헌과 향후 모델링에 비교 가능하도록 Lick-IDS 체계에서 균일하고 발광 보정이 된 데이터셋을 제작하기 위해.
• 표본 은하들에서 과거의 상호작용이나 첨가 사건의 형태학적 및 운동학적 징후를 식별하기 위해.
• 향후 별 형성 역학, 발광선 성분, 그리고 Lick 인덱스 외의 인덱스(예: Δ(4000), Hδ/FeI)에 대한 연구 기반을 마련하기 위해.

제안 방법

• ESO 라 실라에서 50개의 초기형 은하에 대해 장선형 중간 해상도 스펙트럼(3700–7250 Å, 5550 Å에서 R ≈ 7.6 Å)을 확보하였다.
• 7개의 빛의 가중 평균 개구부(반경: 1.5″, 2.5″, 10″, rₑ/10, rₑ/8, rₑ/4, rₑ/2)와 4개의 반경 기울기를 추출하였으며, 은하 타원도 보정을 적용하였다.
• 25개의 선강도 인덱스를 측정: Lick-IDS 표준 체계에서 유래한 21개와 Worthey & Ottaviani(1997)에서 유래한 4개로, Hβ, Mg2, Mgb, Fe5270, Fe5335, MgFe 포함.
• narrowband Hα+[NII] 복사율과 속도 분산 보정을 사용하여 발광선 보정을 적용하여 진정한 선강도 인덱스를 유도하였다.
• 표준 변환 방정식을 사용하여 모든 인덱스를 Lick-IDS 체계로 변환하였으며, 문헌과의 일치성을 검증하였다.
• Trager et al. (1998), González (1993), Longhetti et al. (1998), Beuing et al. (2002)의 기존 데이터와 비교하여 일관성과 신뢰성을 확보하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이온화된 가스를 가진 초기형 은하의 별집단 특성(연령과 금속성)은 은하 중심 반경에 따라 어떻게 변화하는가?
• RQ2 발광선은 측정된 선강도 인덱스에 어떤 영향을 미치며, 얼마나 효과적으로 보정될 수 있는가?
• RQ3 이 표본의 선강도 인덱스 반경 프로파일은 이전 연구와 비교해 볼 때, 특히 rₑ/8 영역에서 어떻게 다를까?
• RQ4 표본 중 어느 정도의 비율이 최근 또는 지속적인 별 형성의 징후를 보이는 인덱스 기울기를 보이는가?
• RQ5 Trager et al. (1998)의 대규모 문헌 샘플과 비교했을 때 유도된 인덱스의 신뢰도는 어느 정도인가?

주요 결과

• 표본의 50개 은하 중 약 60%가 rₑ/8 반경 이외의 새로운 선강도 측정치를 보유하여 기존 데이터의 반경 커버리지가 크게 확장되었다.
• Hβ 인덱스는 Trager et al. (1998)과 비교해 평균 오프셋 -0.031 Å, 1σ 산란 0.405 Å를 보이며 측정치의 높은 일관성을 나타낸다.
• Mgb의 경우 오프셋은 +0.218 Å이며 1σ 산란 0.321 Å로, 일부 산란이 있음에도 불구하고 문헌과 양호한 일치를 보인다.
• Beuing et al. (2002)과의 비교에서는 Hβ의 평균 오프셋이 -0.059 Å, Mgb는 0.470 Å이며 산란이 작아 신뢰할 수 있는 校정이 되었다.
• 모든 개구부와 기울기에 대해 25개의 선강도 인덱스가 포함되며, 전체 발광 보정이 적용되어 있어 별집단 특성의 강력한 모델링이 가능하다.
• 비-Lick 인덱스(예: Δ(4000), Hδ/FeI) 및 더 세밀한 공간 격자에서의 발광선 성분 분석에 대한 향후 연구 기반을 마련하였다.