低红移星系中空间可分辨的恒星质光比研究

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对星系来说,给定波段内的恒星质量-光度比值(质光比)与其光学颜色之间存在紧密的相关性,这些相关性已被广泛应用为快速估计星系恒星质量的工具。然而,这种估算方法通常使用宽波段测光的能谱或者星系中心的光谱信息进行校准,目前还不清楚同样的估算公式是否可以直接应用于星系的不同区域而得到没有偏差的恒星质光比。在本文中,我们利用SDSS/Ma NGA巡天项目提供的积分场单元光谱,检查了空间可分辨的由全光谱拟合得到的恒星质光比与不同光学颜色指标之间的关系,分析了星系形态,像素点与星系中心距离等星系属性以及恒星年龄和金属丰度等星族参数对此关系的影响。我们的目标是找到一个可以为不同类型的星系和星系内不同区域提供精确的恒星质光比估计的最佳的颜色指数。我们尝试了将多个光学颜色指标或星族属性加入组合,以减小系统性的偏差或弥散,但都被证明并不会优于仅使用由两个波段测光信息组成的单个光学颜色的估算。分析表明,光学颜色g-r作为估算恒星质光比的指标比任何其他颜色都好,它几乎可以没有偏差得估算SDSS的所有5个波段的恒星质光比,也不受星系类型或者所处位置与星系中心距离的影响,颜色g-r与恒星质光比的线性关系只对恒星年龄和金属丰度有一定依赖。实际应用中,本文重新定标的空间可分辨的质光比与颜色g-r的对应关系在大多数情况下都能够很好还原Ma NGA星系的二维恒星质量分布。未来这一估算公式可用于利用低红移和高红移中大样本星系图像快速获得星系的恒星质量密度分布。研究星系颜色径向分布还可以帮助我们理解棒状结构在星系演化中的作用。棒状结构在旋涡星系中普遍存在,并有观测证据表明其对引发气体内,流增强星系中心恒星形成,促进核球增长有重要作用。在本文工作中,我们定义了一个有23个星系的颜色径向分布中心“反转”(turnover)星系样本,证实了它们都有星系中心的恒星形成加强,处于由“蓝云”(Blue Cloud)向“红序”(Red Sequence)的过渡过程中,并且与星系中心活动星系核(AGN;Active Galactic Nucleus)以及尘埃消光红化没有直接联系。对颜色“反转”特性与星系结构的相关性分析表明,棒状结构是促进其中心恒星形成并且引发颜色梯度“反转”的主要原因,印证了前人对于棒状结构促进核球增长,消耗星系中心气体的研究结论。
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