[논문 리뷰] Structure and stellar content of dwarf galaxies. III: B and R photometry of dwarf galaxies in the M101 group and the nearby field

T. Bremnes, B. Binggeli외 1명|ArXiv.org|1999. 03. 23.

Impact of Light on Environment and Health인용 수 30

한 줄 요약

이 연구는 1.2m 망원경을 이용해 오실레르 드 오테르브앙 프로브앙에서 확보한 자료를 바탕으로, M101 군에 속한 11개의 난쟁이 은하와 현장에 있는 10개의 난쟁이 은하에 대해 B 및 R 파장대의 CCD 광도를 제시한다. 총 등급, 효율 반경, 표면 밝기 및 색상 기울기를 유도하여, 여러 난쟁이 은하의 외곽부에서 어두운 표면 밝기 초과 현상이 나타나는 것을 확인하였으며, 이는 난쟁이 불규칙 은하에 확장된 오래된 별의 대류를 암시할 수 있다.

ABSTRACT

We have carried out CCD photometry in the Cousins B and R bands of 21 dwarf galaxies in and around the M101 group. Eleven are members and suspected members of the group and ten are field galaxies in the projected vicinity of the group. We have derived total magnitudes, effective radii, effective surface brightnesses, as well as galaxy diameters at various isophotal levels in both colours. Best-fitting exponential parameters and colour gradients are also given for these galaxies. Some of the galaxies show a pronounced luminosity excess above the best-fitting exponential at large radii, or surface brightnesses fainter than approx 26 mag/sq_arcsec in R. This feature, while non-significant for a single case and technically difficult to interpret, might be an indication of the existence of an extended old stellar halo in dwarf irregulars. The photometric parameters of the galaxies presented here will be combined with previously published data for nearby dwarf galaxies and statistically analysed in a forthcoming paper.

연구 동기 및 목표

• M101 군 및 인근 현장의 21개 난쟁이 은하에 대해 정확한 B 및 R 파장대 광도를 확보하여 그들의 구조적 및 별성적 성질에 대한 이해를 향상시키기 위해.
• 이들 은하의 총 등급, 효율 반경, 효율 표면 밝기 및 다양한 등고선 수준에서의 은하 지름을 결정하기 위해.
• 지수형태 프로파일 매개변수 및 색상 기울기를 측정하여 구조적 및 별성적 구성의 변화를 평가하기 위해.
• 확장된 별 성분을 암시하는 표면 밝기 초과 현상 또는 색상 기울기와 같은 잠재적 구조적 이면을 식별하기 위해.
• 다양한 환경에서의 가까운 난쟁이 은하 집단에 대한 향후 통계적 분석을 위해 자료를 정리하기 위해.

제안 방법

• 1997년 3월 8일 동안 오실레르 드 오테르브앙의 1.2m 망원경을 사용하여 코니우스 B 및 R 파장대에서 깊은 CCD 영상 촬영을 실시하였다.
• 1024×1024 테크트로니크스 CCD를 사용하였으며, 해상도는 0.69 arcsec/pixel로, B 파장대에 40분, R 파장대에 20분의 노출를 확보하였다.
• 은하 형태에 따라 구조적 매개변수의 비교 및 형태 영향 평가를 위해 타원형 및 원형 개구 광도 측정을 실시하였다.
• 프로파일 피팅을 통해 총 등급, 효율 반경, 효율 표면 밝기 및 다수의 등고선 수준에서의 지름을 유도하였다.
• 표면 밝기 프로파일에 지수형태 프로파일을 피팅하고, B-R 프로파일에서 색상 기울기를 측정하였다.
• 특히 기울어지거나 비대칭적인 은하의 경우, 타원형 및 원형 개구 광도 방법의 결과를 비교하여 광도 신뢰도를 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 M101 군 및 인근 현장의 난쟁이 은하가 순수한 지수형 디스크와 일치하는 표면 밝기 프로파일을 보이며, 아니면 확장된 성분을 암시하는 편차가 존재하는가?
• RQ2 이 난쟁이 은하들에 일관된 색상 기울기가 존재하는가? 이는 별성 인구의 반경 방향 변화를 암시할 수 있다.
• RQ3 기울어지거나 비정형적인 은하의 경우, 타원형 개구와 원형 개구에서 유도된 광도 매개변수의 차이가 어느 정도 존재하는가?
• RQ4 어느 정도의 은하가 큰 반경에서 빛의 초과 현상을 보이며, 이는 오래된 별의 대류 존재를 암시할 수 있는가?
• RQ5 M101 군의 난쟁이 은하의 구조적 및 광도 성질은 바이로 또는 포르나스 은하단과 같은 다른 가까운 난쟁이 은하 집단과 비교하여 어떻게 다를까?

주요 결과

• M101 군에 속한 11개의 은하와 현장에 있는 10개의 난쟁이 은하가 고정밀 광도 정밀도로 B 및 R 파장대에서 성공적으로 촬영 및 분석되었다.
• DDO 168, DDO 169, DDO 181, DDO 183, DDO 190 등 여러 은하가 큰 반경에서 최적의 지수형태 프로파일을 초과하는 빛의 초과 현상을 보였다.
• 표면 밝기 초과 현상은 R 파장대에서 약 26 mag/arcsec² 이하의 밝기 수준에서 관측되었으며, 이는 가능성이 있는 확장된 오래된 별 인구를 암시한다.
• 일부 은하, 예를 들어 DDO 168 및 DDO 181의 색상 프로파일은 외곽부에서 평탄화되거나 파란색으로 변하는 경향을 보였으며, 이는 확장된 성분과 일치한다.
• 기울어지거나 비대칭적인 은하의 경우, 타원형 개구 광도 측정이 원형 개구 광도 측정보다 더 신뢰도가 높은 것으로 나타났으며, 특히 효율 반경 및 표면 밝기 측정에서 그러한 경향이 두드러졌다.
• 타원형 개구와 원형 개구 광도 측정 간 비교에서 원형 개구는 척도 길이를 체계적으로 과대평가하고 중심 표면 밝기를 과소평가하는 경향이 있었으며, 특히 고타원도 시스템에서 그러한 경향이 두드러졌다.