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

R. Rampazzo, F. Annibali+4 more|ArXiv.org|Nov 30, 2004

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 74被引用 40

一句话总结

本研究为50个邻近的早型星系（含电离气体）提供了中等分辨率的光谱数据，测量了多个孔径和梯度下的25个线性强度指数，以绘制其恒星种群的分布。主要贡献在于构建了一个统一的、已进行发射线修正的Lick-IDS系统数据集，其中60%的星系在rₑ/8半径以外获得了新的径向测量，从而提升了对恒星种群年龄和金属量的建模精度，并改善了发射线速度场的分析。

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.

研究动机与目标

• 表征邻近早型星系中恒星种群的内在性质，这些星系表现出发射线，但常被标准恒星种群研究忽略。
• 在多个星系中心半径处测量线性强度指数，并绘制年龄和金属量的径向变化图。
• 在Lick-IDS系统中生成一个统一的、已进行发射线修正的数据集，以与现有文献和未来建模进行比较。
• 在样本星系中识别过去相互作用或吸积事件的形态学和动力学特征。
• 为未来关于恒星形成历史、发射线组分及非Lick指数（如Δ(4000)和Hδ/FeI）的研究奠定基础。

提出的方法

• 从欧洲南方天文台拉西拉天文台获取50个早型星系的长缝中等分辨率光谱（波长范围3700–7250 Å，5550 Å处分辨率R ≈ 7.6 Å）。
• 提取7个光度加权孔径（半径：1.5″、2.5″、10″、rₑ/10、rₑ/8、rₑ/4、rₑ/2）和4个径向梯度，并对星系椭率进行校正。
• 测量25个线性强度指数：21个来自Lick-IDS标准系统，4个来自Worthey & Ottaviani (1997)，包括Hβ、Mg2、Mgb、Fe5270、Fe5335和MgFe。
• 利用窄波段Hα+[NII]通量和速度弥散校正，推导出真实的线性强度指数，以进行发射线修正。
• 使用标准转换方程将所有指数转换至Lick-IDS系统，并通过与文献对比进行验证。
• 将结果与Trager et al. (1998)、González (1993)、Longhetti et al. (1998) 和 Beuing et al. (2002) 的现有数据进行比较，以确保一致性和可靠性。

实验结果

研究问题

• RQ1 含电离气体的早型星系中，恒星种群性质（年龄和金属量）如何随星系中心半径变化？
• RQ2 发射线在多大程度上影响测量的线性强度指数？其修正效果如何？
• RQ3 本样本中线性强度指数的径向分布与以往研究相比如何，特别是在rₑ/8区域？
• RQ4 样本中有多大比例的星系表现出指数的径向梯度，提示存在近期或正在进行的恒星形成？
• RQ5 与Trager et al. (1998) 的大型文献样本相比，所推导指数的可靠性如何？

主要发现

• 样本中约60%的50个星系在rₑ/8半径以外获得了新的线性强度测量，显著扩展了现有数据的径向覆盖范围。
• 与Trager et al. (1998) 比较时，Hβ指数的平均偏移为-0.031 Å，1σ散差为0.405 Å，表明测量结果高度一致。
• 对于Mgb，平均偏移为+0.218 Å，1σ散差为0.321 Å，表明尽管存在一定离散度，但与文献结果仍具良好一致性。
• 与Beuing et al. (2002) 的比较显示，Hβ的平均偏移为-0.059 Å，Mgb为0.470 Å，且散差较小，表明校准可靠。
• 该数据集每孔径和梯度包含25个线性强度指数，已完整应用发射线修正，可支持恒星种群性质的稳健建模。
• 本研究为未来关于非Lick指数（如Δ(4000)、Hδ/FeI）及在更细空间网格上对发射线组分的详细分析奠定了基础。