Sergio A. Cellone

 


Estructura de disco en galaxias "elípticas" enanas: evidencias fotométricas

Sergio A. Cellone (1) & Alberto Buzzoni (2)

(Trabajo presentado en la Reunión Anual 2003 de la Asociación Argentina de Astronomía)

(1) Fac. de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, UNLP
(2) Osservatorio Astronomico di Brera, Italia - Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, España

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The low-luminosity galaxy population in the NGC 5044 Group

Cellone & Buzzoni
2005, MNRAS 356, 41-53

La clasificación de galaxias que hoy usamos sigue basándose en el exitoso esquema en "diapasón" introducido por E. Hubble hace 8 décadas.

NGC 5044 (E)		 Algunos casos no presentan dudas, como la elíptica NGC5044 y la espiral NGC5054.
NGC 5054 (Sb I-II)

NGC 5128 (Mirabel et al. 1999, A&A 341, 667)
ESO 510 G13		 Otros casos, como los de NGC 5128 (Centauro A) y ESO 510 G13, no son tan claros.

NGC 3115 (S0)		 Hoy está establecido que:
  • Existe continuidad morfológica entre lenticulares (S0 / SB0) y elípticas (E), básicamente en la presencia de barras y discos (ej.: Nieto et al. 1992, A&A 257, 97)
  • S tempranas: el bulbo es similar a una E de baja luminosidad
Por lo tanto, la clasificación entre elípticas y espirales se basaría en cuál es la componente dominante (bulbo o disco). Además, seguramente existen objetos que requieren reclasificarse.

NGC 5666 Imagen DSS
NGC 5666 Imagen B después de restar un modelo bulge + disco. (Donzelli & Davoust. 2003, A&A 409, 91)		 Un ejemplo interesante es la galaxia NGC 5666, clasificada originalmente como elíptica, pero en la que se descubrió estructura espiral al estudiarla con mejor resolución.

IC 3328 (Cúmulo de Virgo, Jerjen et al. 2000)		 Recientemente ha comenzado a acumularse evidencia de estructura espiral, barras y/o discos, y/o rotación en galaxias enanas de tipo temprano en los cúmulos de Fornax, Virgo y Coma.
Ver:
  • Jerjen et al. 2000, A&A 358, 845
  • Pedraz et al. 2002, MNRAS 332, L59
  • Barazza et al. 2002, A&A 391, 823
  • Simien & Prugniel 2002, A&A 384, 371
  • De Rijcke et al. 2003, A&A 400, 119
  • Barazza et al. 2003, A&A 407, 121
  • Graham et al. 2003 (astro-ph/0308421)
Se trata de enanas relativamente brillantes (-18 < MB < -16), observadas con VLT, Keck, o HST.
Nuestro trabajo: Fotometría superficial de galaxias enanas en el Grupo de NGC 5044.
Telescopio: 3.6-m ESO + EFOSC2. Sistema de Gunn (g r i z).
        Enanas elípticas (dE)
      Enanas irregulares (dI) Las galaxias dI tienen fuerte evidencia de formación estelar actual y/o reciente. Nuestros resultados se refieren a evidencias (algo más sutiles) de estructura de disco y/o poblaciones estelares medianamente jóvenes en galaxias dE.
        Enanas elípticas (dE)
      Enanas irregulares (dI)

Galaxia N153 (d:S0): MB = -17.2		 En este caso, la estructura de disco es evidente por la distorsión de las isofotas externas y lo que parece ser una barra central. Esto no es sorprendente, dada la clasificación original como enana(?) lenticular (d:S0).

Galaxia N42 (dE,N): MB = -16.9		 En el caso de la galaxia N42, clasificada como enana elíptica nucleada (dE,N), la evidencia de estructura compuesta proviene del análisis de su perfil de brillo. Éste no puede ajustarse con una única Ley de Sérsic; al intentarlo se obtiene un parámetro de forma muy bajo (n=0.6) que deja residuos tanto positivos como negativos, es decir, sin sentido físico.
Ajustando sólo la zona externa (el disco, con n=1.4) sólo queda un residuo positivo en la zona central, que se identifica con el bulbo.

Imagen original (negativo)
Imagen tras restar modelo con n=0.6. Se notan residuos positivos (gris oscuro) y negativos (gris claro).
Imagen tras restar modelo con n=1.4. El residuo positivo en la zona central corresponde al bulbo.
Residuos tras la resta de modelos de Sérsic con índice n=0.6 (rojo) y n=1.4 (amarillo). Si bien hay residuos positivos en ambos casos, se nota además una componente de residuos sistemáticamente negativos (sin sentido físico) en el primer caso.
Perfiles de: (en sentido horario) brillo superficial, elipticidad, ángulo de posición, y coeficiente a4 de Fourier. Se notan variaciones bruscas en la elipticidad en las zonas de transición núcleo-bulbo y bulbo-disco. El coeficiente a4, si bien con mucho ruido, también muestra un cambio de signo en la zona de transición bulbo-disco.

Izq.: Galaxia N156 (dE): MB = -15.1
Der.: Galaxia N155 (Sm): MB = -16.0		 La galaxia N156 (clasificada dE) muestra evidencias de un "disco alabeado" o estructuras tidales de muy bajo brillo superficial en sus isofotas externas. No se descarta una interacción con N155, miembro confirmado espectroscópicamente, que también parece presentar una muy pequeña "cola tidal" en dirección opuesta.
Diagrama brillo superficial efectivo - magnitud aparente. Los símbolos llenos corresponden a miembros confirmados, los vacíos a galaxias de fondo, y los semillenos a casos sin resolver. Los círculos indican galaxias clasificadas como elípticas; los demás símbolos, galaxias más tardías. La línea de trazos corresponde a un radio efectivo constante re=3". En rojo se muestran las galaxias enanas "elípticas" con alguna evidencia de estructura de disco, que se ubican en una región particular del gráfico, correspondiente a radios efectivos relativamente grandes.

Diagrama color - magnitud. La codificación es similar a la usada en la figura anterior. La línea de trazos corresponde a la relación hallada por Secker et al. (1997) para elípticas en el Cúmulo de Coma.
Algunas de las galaxias mencionadas con estructura de disco subyacente (N42, N156) se ubican en la zona de las galaxias tardías, confirmando la presencia de una población de menor edad promedio. Otras, como N153, a pesar de poseer un disco se ubican sobre la relación correspondiente a las elípticas, indicando que su componente dominante es la esferoidal.

Galaxia N54 (dE): MB = -16.7		 Otra de las enanas que se distingue por su color, muy azul para su luminosidad, es N54. Sin embargo, no muestra evidencias claras de zonas de formación estelar reciente, aunque sí un aspecto similar al de las enanas "enormes" del Cúmulo de Virgo.
Imagen DSS del Grupo de NGC 5044 (izq.): se indican todos los objetos catalogados por Ferguson & Sandage (1990). En amarillo se indican las dE "normales", y en rojo las que tienen evidencias de un "disco".
Histograma de distancias proyectadas (der.): si bien la estadística es pobre, se insinúa que las dE con estructura de disco tienden a hallarse a mayores distancias proyectadas del centro del Grupo que el resto de las dE. La confirmación de esta tendencia sería importante para la discusión de modelos de evolución de galaxias enanas, como los que involucran vientos generados por supernovas (ej.: Dekel & Silk 1986, ApJ 303, 39), o los esquemas de "hostigamiento" galáctico (galaxy harassment) de Moore et al. (1998, ApJ 495, 139).