[論文レビュー] The Stellar Populations in the Central Parsecs of Galactic Bulges Central Stellar Populations

M. Sarzi, Hans‐Walter Rix+6 more|CERN Bulletin|Oct 8, 2004

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 50

ひとこと要約

本研究では、23個の近接銀河核のハッブル宇宙望遠鏡スペクトルを分析し、中心パーセク内における星々の集団の特徴を明らかにした。単一年齢星族テンプレートを用いたスペクトルエネルギー分布モデリングにより、80%の核が5ギガ年以上という主に古い星々の集団を有していることが判明した。そのうち25%は1ギガ年未塔の若い星々の証拠を示しており、これは発光線分類と関連している。結果は、セイファート核およびLINER核では降着が支配的なエネルギー源であることを支持しており、H II核では核周辺の星形成が起こっている可能性がある。

ABSTRACT

We present Hubble Space Telescope blue spectra at intermediate spectral resolution for the nuclei of 23 nearby disk galaxies. These objects were selected to have nebular emission in their nuclei, and span a range of emission-line classifications as well as Hubble types. In this paper we focus on the stellar population as revealed by the continuum spectral energy distribution measured within the central 0."13 (~8pc) of these galaxies. The data were modeled with linear combinations of single-age stellar population synthesis models. The large majority (~80%) of the surveyed nuclei have spectra whose features are consistent with a predominantly old (>5x10^9 yr) stellar population. Approximately 25% of these nuclei show evidence of a component with age younger than 1 Gyr, with the incidence of these stars related to the nebular classification. Successful model fits imply an average reddening corresponding to A_V~0.4 mag and stellar metallicity of (1--2.5) Z_sun. We discuss the implications of these results for the understanding of star formation history in the environment of quiescent and active supermassive black holes. Our findings reinforce the picture wherein Seyfert nuclei and the majority of low-ionization nuclear emission-line regions (LINERs) are predominantly accretion-powered, and suggest that much of the central star formation in Hii nuclei is actually circumnuclear.

研究の動機と目的

• 高分解能HST分光法を用いて、近接銀河バルジの中心パーセク内における星々の集団特性を特定すること。
• ネーブラー発光を示す銀河核における観測された連続スペクトルへの若年星々集団の寄与を評価すること。
• 星々の集団特性と核発光線分類（例：LINER、セイファート、H II核）との関連を調査すること。
• スペクトルエネルギー分布モデリングを通じて、銀河核内のダスト減光と金属量を制約すること。
• 静止銀河および活動銀河における核活動の駆動要因としての星形成と降着の役割を評価すること。

提案手法

• 23個の近接渦巻銀河（核にネーブラー発光を示すもの）に対して、ハッブル宇宙望遠鏡のG430LおよびG750M分光法を用い、中分解能スペクトルを取得した。
• 中心星々集団を調査するため、0.13秒角の開口部（約8 pc）内での連続スペクトルエネルギー分布を測定した。
• ブルツァル・チャーロット（2003）の図書館から得た単一年齢星族合成モデルの線形結合を用いて、観測スペクトルをモデリングした。
• 年齢、金属量（1–2.5 Z⊙）、減光（AV ≈ 0.4 magが平均値）を変化させながら、ダストの赤みの影響を考慮したフィッティングを実施した。
• 信頼区間とモデル比較を用いて、若年星々集団成分およびAGN寄与の有意性を評価した。
• Balmer線比を用いて内部減光補正を施した観測Hαフラックスを、モデル予測と比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ネーブラー発光を示す近接銀河核の中心パーセク内における星々集団の年齢分布はいかなるものか？
• RQ2 若年星々集団（<1 Gyr）は核連続スペクトルにどの程度寄与しているのか？ また、発光線分類に応じてその寄与はどのように変化するか？
• RQ3 観測された核連続スペクトルは単一の古星々集団に一致するのか、それとも複数集団の合成を必要とするのか？
• RQ4 銀河核における平均ダスト減光と金属量は何か？ また、核活動タイプとそれらの相関関係は？
• RQ5 観測されたHα発光は、若年星々集団からの予測と比較してどう異なるか？ これはH II核におけるイオン化の原因について何を示唆するか？

主な発見

• 調査された銀河核の約80%は、5ギガ年以上の古星々集団が支配的であることが判明した。
• 約25%の核に1ギガ年未塔の若い星々集団の証拠が認められ、これは発光線分類と相関しており、H II核および遷移核でより顕著であった。
• 核における平均ダスト減光はAV ≈ 0.4 magであり、サンプル全体で0.05から0.46 magの範囲に分布していた。
• 星々の金属量は(1–2.5)倍太陽値と一致しており、銀河中心部の金属量増加が示唆された。
• モデルフィッティングの結果、LINER核およびセイファート核は主に降着によって駆動されており、星形成によるものではないと示唆された。一方、H II核では核周辺の星形成が起こっている可能性がある。
• 観測されたHαフラックスは、若年星々集団のみを仮定したモデル予測よりも系統的に低く、H II核におけるイオン化は中心クラスターよりも核周辺の星形成によって引き起こされている可能性が高いと示唆された。