[논문 리뷰] Starbursts in barred spiral galaxies. V. Morphological analysis of bars

S. Chapelon, T. Contini외 1명|arXiv (Cornell University)|1999. 02. 11.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 125개의 막대형 나선은하에서 CCD 영상 분석을 통해 막대 강도(축비로 측정)가 형태 유형, 핵 활성도 및 표면 밝기와 어떻게 관련되는지 분석한다. 주요 발견은 초기형 막대형 은하(SBbc 및 그 이전 유형)는 활성도에 관계없이 균일하게 강한 막대를 지닌 반면, 후기형 정상 은하의 막대는 약하고 짧은 반면, 활성화된 후기형 은하의 막대는 더 길고 강도가 높은 것으로 나타나, 초기형과 후기형 막대의 진화 경로가 다름을 시사한다.

ABSTRACT

We have measured the bar lengths and widths of 125 barred galaxies observed with CCDs. The dependence of bar strength (identified with bar axis ratio) on morphological type, nuclear activity, central and mid-bar surface brightness is investigated. The properties of the bars are best explained if the sample is divided into early- (< SBbc) and late-type galaxies, and into active (starburst, Seyfert or LINER) and normal galaxies. We find that galaxies with very long bars are mostly active and that normal late-type galaxies have a distinct behavior from the three other groups of galaxies. We confirm earlier findings that active late-type galaxies tend to have both stronger and longer bars than normal ones. An important result of this paper is that early-type galaxies do not share this behavior : they all tend to have strong bars, whether they are active or not. We also find correlations between bar strength and relative surface brightness in the middle and at the edge of the bar, which are not followed by normal late-type galaxies. These results are interpreted in the light of recent numerical simulations and paradigms about galaxy evolution. They suggest that normal late-type galaxies represent the first stage of galaxy evolution, and that bars in early- and late-type galaxies do not have the same properties because they have a different origin.

연구 동기 및 목표

• 막대형 나선은하에서 막대 강도와 형태 유형 간의 관계를 조사하기 위해.
• 핵 활성도(은하핵 활성, 세이퍼트, LINER)가 막대 길이 및 축비와 같은 막대 특성에 어떻게 영향을 미치는지 검토하기 위해.
• 막대 중심, 중간부, 끝부분에서의 표면 밝기와 막대 강도 간의 상관관계를 탐색하기 위해.
• 형태 유형에 따라 활성 은하와 정상 은하 간의 막대 형태에 유의미한 차이가 있는지 확인하기 위해.
• 최근의 수치 시뮬레이션과 은하 진화 모델을 통합하여 결과를 설명하기 위해.

제안 방법

• 125개의 막대형 나선은하에 대한 고해상도 CCD 영상에서 막대 길이와 너비를 측정함.
• 형태 유형(초기형: SBbc 및 그 이전 유형; 후기형: 그 이후 유형)과 핵 활성도(활성 대비 정상)로 은하를 분류함.
• 표준 막대 두드러짐 지표인 막대 축비(소축 대 대칭축)를 사용하여 막대 강도를 정량화함.
• 막대 중심, 중간부, 끝부분에서 표면 밝기 프로파일을 분석하여 상대적 빛의 강도 변화를 평가함.
• 초기형 및 후기형 하위군 내에서 활성 은하와 정상 은하 간의 통계적 비교를 수행함.
• 최근의 수치 시뮬레이션과 은하 진화 이론을 통합하여 형태적 차이를 해석함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 막대형 나선은하에서 막대 강도(축비)는 형태 유형에 따라 어떻게 변화하는가?
• RQ2 은하핵 활성(은하핵 활성, 세이퍼트, LINER)을 가진 은하는 정상 은하에 비해 체계적으로 더 길거나 강도가 높은 막대를 가지는가?
• RQ3 막대의 다양한 반경 방향 위치에서 막대 강도와 표면 밝기 간에 상관관계가 있는가?
• RQ4 초기형과 후기형 막대형 은하는 막대 형태에 기반해 서로 다른 진화 경로를 따르는가?
• RQ5 관측된 막대 특성은 서로 다른 은하 유형에서 막대의 기원과 진화에 대해 무엇을 시사하는가?

주요 결과

• 초기형 막대형 은하(SBbc 및 그 이전 유형)는 핵 활성도에 관계없이 모두 강한 막대를 지니며, 이는 이러한 시스템에서 활성도가 막대 강도에 유의미한 영향을 주지 않는다는 것을 시사한다.
• 후기형 정상 은하의 막대는 활성화된 후기형 은하에 비해 유의미하게 약하고 짧은 반면, 활성화된 후기형 은하의 막대는 더 길고 강도가 높다.
• 활성화된 후기형 은하에서는 항상 정상 은하보다 더 강하고 긴 막대를 보이며, 이는 이전 연구에서 은하핵 활성 또는 AGN 영향을 받는 시스템에서 막대 강도가 증가한다는 결과를 확인한다.
• 초기형 및 활성화된 후기형 은하에서는 막대 중심 및 끝부분의 표면 밝기와 막대 강도 간의 상관관계가 존재하지만, 정상 후기형 은하에서는 이러한 상관관계가 없음.
• 정상 후기형 은하의 특이한 행동은 다른 막대형 시스템과는 다른 진화 단계를 반영하고 있음을 시사한다.
• 결과는 초기형 은하의 막대와 후기형 은하의 막대가 서로 다른 기원을 가질 가능성이 있으며, 초기형 막대가 더 안정적이고 부두 중심의 구조에 내재된 반면, 후기형 막대는 더 일시적일 수 있고 지속적인 항성 형성 또는 핵 활성도에 영향을 받을 수 있음을 암시한다.