[论文解读] Starbursts in barred spiral galaxies. V. Morphological analysis of bars

S. Chapelon, T. Contini+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 11, 1999

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用 3

一句话总结

本研究利用CCD成像对125个棒旋星系的棒形态进行分析，探讨棒强度（以轴比量化）与形态类型、核活动及表面亮度之间的相关性。主要发现表明，早型棒旋星系（SBbc及更早类型）无论是否具有核活动，均普遍拥有强棒；而晚型正常星系则表现出较弱、较短的棒；然而，具有核活动的晚型星系却显示出更长、更强的棒，暗示早型与晚型棒的演化路径存在显著差异。

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.

研究动机与目标

• 研究棒强度与棒旋星系形态类型之间的关系。
• 考察核活动（星暴、Seyfert、LINER）对棒的长度和轴比等棒属性的影响。
• 探讨棒强度与棒中心、中点及边缘处表面亮度之间的相关性。
• 确定在不同形态类型下，活动星系与正常星系的棒形态是否存在显著差异。
• 结合星系演化模型与数值模拟，对结果进行解释。

提出的方法

• 从125个棒旋星系的高分辨率CCD图像中测量棒的长度与宽度。
• 根据形态类型（早型：SBbc及更早；晚型：后续类型）和核活动（活动 vs. 正常）对星系进行分类。
• 采用棒的轴比（短轴与长轴之比）作为棒显著性的标准代理指标，量化棒强度。
• 分析棒中心、中点及棒边缘处的表面亮度剖面，以评估相对亮度变化。
• 在早型与晚型子组内，对活动星系与正常星系进行统计比较。
• 将结果与近期的数值模拟和星系演化范式相结合，以解释形态差异。

实验结果

研究问题

• RQ1 在棒旋星系中，棒强度（轴比）如何随形态类型变化？
• RQ2 活动星系（星暴、Seyfert、LINER）是否系统性地表现出比正常星系更长或更强的棒？
• RQ3 在棒的不同径向位置上，棒强度与表面亮度之间是否存在相关性？
• RQ4 基于棒形态，早型与晚型棒旋星系是否遵循不同的演化路径？
• RQ5 观测到的棒特性对不同星系类型中棒的起源与演化有何启示？

主要发现

• 早型棒旋星系（SBbc及更早类型）无论是否具有核活动，均表现出强棒，表明在这些系统中，核活动对棒强度无显著影响。
• 晚型正常星系的棒显著弱于且短于活动晚型星系，后者表现出更长、更强的棒。
• 活动晚型星系始终表现出比其正常对应体更强、更长的棒，证实了早期研究中关于星暴或AGN影响下棒强度增强的发现。
• 棒强度与中点及边缘表面亮度之间的相关性存在于早型星系和活动晚型星系中，但在正常晚型星系中则不存在。
• 正常晚型星系表现出的独特行为表明，它们可能代表了与其它棒旋系统不同的演化阶段。
• 结果表明，早型与晚型星系中的棒可能具有不同的起源：早型星系的棒更稳定，是盘-核主导结构的内在组成部分，而晚型星系的棒可能更短暂，受持续恒星形成或核活动的显著影响。