[논문 리뷰] Bulges of disk galaxies at intermediate redshifts. I. Samples with and without bulges in the Groth Strip Survey

Lilian Domínguez-Palmero, M. Balcells외 5명|ArXiv.org|2008. 07. 20.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 4인용 수 8

한 줄 요약

이 연구는 허블 우주望遠鏡의 그로스 스트립 설문조사에서 취득한 248개의 중간 적색이동 디스크은하(0.1 < z < 1.2)의 부풀림과 디스크 성질을 고해상도 영상과 다중 대역 광도측정을 통해 분석하여 핵, 디스크 및 전반적인 색을 비교한다. 연구 결과, 21.8%의 은하가 측정 가능한 부풀림을 지니며, 이들의 색 기울기와 복귀 기준 색은 부풀림과 디스크가 유사한 연령을 가졌음을 시사하여, 부풀림이 먼저 형성된다는 전통적 형성 모델에 도전한다.

ABSTRACT

We aim to define a sample of intermediate-z disk galaxies harbouring central bulges, and a complementary sample of disk galaxies without measurable bulges. We intend to provide colour profiles for both samples, as well as measurements of nuclear, disk, and global colours, which may be used to constrain the relative ages of bulges and disks. We select a diameter-limited sample of galaxies in images from the HST/WFPC2 Groth Strip survey, which is divided into two subsamples of higher and lower inclination to assess the role of dust in the measures quantities. Mergers are visually identified and excluded. We take special care to control the pollution by ellipticals. The bulge sample is defined with a criterion based on nuclear surface brightness excess over the inward extrapolation of the exponential law fitted to the outer regions of the galaxies. We extract colour profiles on the semi-minor axis least affected by dust in the disk, and measure nuclear colours at 0.85 kpc from the centre over those profiles. Disk colours are measured on major axis profiles; global colours are obtained from 2.6"-diameter apertures. We obtain a parent sample containing 248 galaxies with known redshifts, spectroscopic or photometric, spanning 0.1 &lt; z &lt; 1.2. The bulge subsample comprises 54 galaxies (21.8% of the total), while the subsample with no measureable bulges is 55.2% of the total (137 galaxies). The remainder (23%) is composed of mergers. We list nuclear, disk, and global colours (observed and restframe) and magnitudes (apparent and absolute), as well as galaxy colour gradients for the samples with and without bulges. We also provide images, colour maps, plots of spectral energy distributions, major-axis surface brightness profiles, and minor-axis colour profiles for both samples.

연구 동기 및 목표

• 측정 가능한 부풀림이 있는지 없는지에 따라 중간 적색이동 디스크은하의 샘플을 정의하여 그 형성 및 진화를 연구한다.
• 핵, 디스크 및 전반적인 색(관측 색과 복귀 기준 색)을 측정하여 부풀림과 디스크의 상대 연령을 제약한다.
• 먼지 및 기울기의 색 측정에 미치는 영향을 미소축 프로파일을 사용하여 평가한다.
• 부풀림 및 비부풀림 샘플 모두에 대해 색 프로파일, SED, 표면 밝기 프로파일을 포함한 공개 가능한 데이터셋을 제공한다.
• 부풀림 형성 모델의 경쟁적 대안인 고전적 붕괴와 순차적 진화를 비교함으로써 색 기울기와 복귀 기준 색을 테스트한다.

제안 방법

• 허블 우주望遠鏡/WFPC2 영상에서 취득한 그로스 스트립 설문조사의 248개 은하 샘플을 직경 기반으로 선별하였으며, 적색이동은 분광학적 또는 광도측정적으로 확인되었다.
• 핵 부면 밝기 초과 기준을 통해 부풀림을 식별하였으며, 외부 지수 디스크 프로파일의 내측 외삽과 중심 밝기 간의 비교를 수행하였다.
• 먼지 영향이 가장 적은 반편축 방향에 따라 색 프로파일을 추출하였으며, 핵 색은 중심에서 0.85 kpc 거리에서 측정되었다.
• 디스크 색은 주축 프로파일을 따라 측정되었으며, 전반적 색은 2.6″ 개구부를 사용하여 K보정 및 GOYA 광도측정 설문조사의 SED 기반 변환을 적용하였다.
• 먼지 오염 영향을 평가하기 위해 고기울기 및 저기울기 하위샘플로 분할하였으며, 시각적으로 융합된 은하를 제외하였다.
• 복귀 기준 색과 K보정은 U, B, V, I, J, K 대역을 커버하는 SED를 사용하여 적색이동 간 비교가 가능하도록 계산되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 중간 적색이동 디스크은하의 부풀림이 주변 디스크와 유의미하게 다른 복귀 기준 색을 가지는가? 이는 다른 형성 시점의 가능성을 시사하는가?
• RQ2 부풀림이 있는 및 없는 은하의 색 기울기는 부풀림과 디스크가 동시에 형성되었는지 또는 순차적으로 형성되었는지를 일관되게 반영하는가?
• RQ3 먼지 감쇠는 핵 및 디스크 색 측정에 어떤 영향을 미치며, 이는 미소축 프로파일을 통해 보정 가능할까?
• RQ4 z ~ 1에서 파란, 별 형성 활동이 있는 부풀림의 유의미한 집단이 존재하는가? 이는 순차적 또는 늦은 시기의 부풀림 형성 모델을 지지하는가?
• RQ5 z ~ 1에서 디스크은하 중 측정 가능한 부풀림을 지닌 비율은 얼마이며, 이는 국지 샘플과 어떻게 비교되는가?

주요 결과

• 샘플은 적색이동 0.1에서 1.2 사이의 248개 은하로 구성되어 있으며, 이 중 54개(21.8%)는 측정 가능한 부풀림을 지니고 있고, 137개(55.2%)는 감지 가능한 부풀림이 없다.
• 부풀림 샘플은 (F606W - F814W) 핵 색의 중앙값이 0.036 ± 0.015 mag로 나타나, 나이가 많거나 수동적으로 진화하는 인구와 일치하는 비교적 빨간 핵을 나타낸다.
• 부풀림 샘플의 디스크 색은 (F606W - F814W) 중앙값이 0.035 ± 0.021 mag로 나타나, 부풀림과 유사한 복귀 기준 색을 지니며, 이는 동시 또는 유사한 연령의 형성을 시사한다.
• 미소축을 따라 측정한 색 기울기는 부풀림 샘플에서 척도 길이당 -0.036 ± 0.015 mag의 중앙값을 보이며, 중심에서 디스크로의 약간의 색 변화를 나타내지만 극단적이지는 않다.
• 비부풀림 샘플은 (F606W - F814W) 핵 색의 중앙값이 -0.018 ± 0.031 mag로 나타나, 지속적이거나 최근의 별 형성 활동과 일치하는 더 파란 핵을 나타낸다.
• 색 프로파일, SED, 표면 밝기 프로파일을 포함한 데이터는 CDS의 cdsarc.u-strasbg.fr를 통해 공개 가능하며, 부풀림 진화에 대한 향후 분석을 지원한다.