Astronomía Extragaláctica

Transcripción

1 Astronomía Extragaláctica Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias Profesor: Sergio A. Cellone Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas Universidad Nacional de La Plata, Argentina curso 2015

2 Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias 1 Clasificación morfológica 2 Clasificación cuantitativa 3 Distribuciones espectrales de la emisión de energía 4 Distribuciones de brillo superficial 5 La corrección K 6 Función de luminosidad

3 Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias 1 Clasificación morfológica 2 Clasificación cuantitativa 3 Distribuciones espectrales de la emisión de energía 4 Distribuciones de brillo superficial 5 La corrección K 6 Función de luminosidad

4 Clasificación morfológica Hubble (tuning fork)

5 Clasificación morfológica Hubble extendida

6 Clasificación morfológica Sloan Digital Sky Survey (SDSS) E S0 Sa

7 Clasificación morfológica Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Sa Sb Sc

8 Clasificación morfológica Galaxias luminosas

9 Clasificación morfológica Galaxias enanas

10 Clasificación morfológica Galaxias esferoidales e irregulares enanas

11 Clasificación morfológica Objetos peculiares

12 Clasificación morfológica Galaxias a alto z

13 Clasificación morfológica Galaxias a alto z

14 Clasificación morfológica Galaxias a alto z

15 Esferoides y discos esferoides discos dispersión de velocidades rotación (cinemáticamente calientes ) (cinemáticamente fríos ) colores rojos colores azules pob. estelares viejas p. e. compuestas (viejas + jóvenes) SFR fuertemente decreciente SFR decreciente o constante (SFR actual baja) (SFR actual alta) abundancias altas abundancias bajas poco gas y polvo cantidad alta de gas y polvo estructura compacta estructura extendida elípticas lenticulares espirales irregulares

16 Otras componentes Anillos y lentes

17 Otras componentes Anillos y barras nucleares

18 Clasificación morfológica Elípticas

19 Galaxias elípticas

20 Clasificación morfológica Elípticas boxy y disky

21 Clasificación morfológica Lenticulares

22 Clasificación morfológica Inclinación

23 Clasificación morfológica Espirales

24 Clasificación morfológica Espirales (clases intermedias)

25 Clasificación morfológica Espirales y lenticulares (de canto)

26 Clasificación morfológica Espirales según nro. de brazos y otros tipos

27 Clasificación morfológica Clases de luminosidad

28 Clasificación morfológica Bandas de polvo

29 Clasificación morfológica Bulbos

30 Clasificación morfológica Irregulares

31 Clasificación morfológica Anillos

32 Clasificación morfológica Interactuantes

33 Clasificación morfológica Warps

34 Clasificación morfológica Galaxias a alto z

35 Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias 1 Clasificación morfológica 2 Clasificación cuantitativa 3 Distribuciones espectrales de la emisión de energía 4 Distribuciones de brillo superficial 5 La corrección K 6 Función de luminosidad

36 Clasificación cuantitativa

37 (Blanton & Moustakas, 2009) Propiedades globales

38 (Blanton & Moustakas, 2009) Propiedades globales

39 Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias 1 Clasificación morfológica 2 Clasificación cuantitativa 3 Distribuciones espectrales de la emisión de energía 4 Distribuciones de brillo superficial 5 La corrección K 6 Función de luminosidad

40 SED

41 Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias 1 Clasificación morfológica 2 Clasificación cuantitativa 3 Distribuciones espectrales de la emisión de energía 4 Distribuciones de brillo superficial 5 La corrección K 6 Función de luminosidad

42 Brillo superficial del cielo nocturno

43 Brillo superficial del cielo nocturno Valores en mag arcsec 2 para distintas bandas fotométricas Banda λ Desde el espacio Cielo oscuro Luna llena 1500 Å Å Å 25.6 U 3700 Å B 4400 Å V 5500 Å R 6400 Å I 8000 Å J 1.2 µm H 1.6 µm K 2.2 µm K 2.2 µm

44 Ajuste de perfiles La Ley de Sérsic [ ] ( ) 1 b r n n 1 re I(r) = I e e [ ( ) 1 ] r n µ(r) = µ e b n 1. r e

45 Ajuste de perfiles La Ley de Sérsic [ ] ( ) 1 b r n n 1 re I(r) = I e e [ ( ) 1 ] r n µ(r) = µ e b n 1. r e

46 Ajuste de perfiles La Ley de Sérsic Flujo total: F = 2π re 2 bn 2n e bn I e n Γ(2n) donde Γ(x) = 0 e t t x 1 dt es la función Gamma. Flujo en función del radio: F(r) = 2π re 2 bn 2n I e n e bn γ ( ( ) 1 ) r n 2n, b n r e donde γ(a, z) = z 0 e t t a 1 dt es la función Gamma Incompleta.

47 Ajuste de perfiles La Ley de Sérsic Flujo total: F = 2π re 2 bn 2n e bn I e n Γ(2n) donde Γ(x) = 0 e t t x 1 dt es la función Gamma. Flujo en función del radio: F(r) = 2π re 2 bn 2n I e n e bn γ ( ( ) 1 ) r n 2n, b n r e donde γ(a, z) = z 0 e t t a 1 dt es la función Gamma Incompleta.

48 Ajuste de perfiles Casos particulares Ley de de Vaucouleurs (n=4) [ ( ) r 4 1 re I(r) = I e e ] Ley Exponencial (n=1) I(r) = I 0 e ( r r 0 )

49 Ajuste de perfiles Casos particulares Ley de de Vaucouleurs (n=4) [ ( ) r 4 1 re I(r) = I e e ] Ley Exponencial (n=1) I(r) = I 0 e ( r r 0 )

50 Relación brillo superficial - magnitud integrada

51 Perfil truncado n=0.5 n=1 n=2.5 n=4 0.6 f r r 27 /r e

52 Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias 1 Clasificación morfológica 2 Clasificación cuantitativa 3 Distribuciones espectrales de la emisión de energía 4 Distribuciones de brillo superficial 5 La corrección K 6 Función de luminosidad

53 La corrección K E(λ, t) : luminosidad monocromática emitida en el marco de referencia de la fuente. F λ0 : flujo observado dentro de la banda con long. de onda efectiva λ 0. t e : instante en el que se emitió la luz. t 0 : instante de la observación (t 0 > t e ). S(λ) : función de transmisión del filtro + detector. d L : distancia de luminosidad, depende del modelo de Universo adoptado.

54 Cap. 3: Propiedades generales de las galaxias 1 Clasificación morfológica 2 Clasificación cuantitativa 3 Distribuciones espectrales de la emisión de energía 4 Distribuciones de brillo superficial 5 La corrección K 6 Función de luminosidad

55 Función de Schechter

56 Bibliografía del capítulo: Galaxies in the Universe: An Introduction, Linda S. Sparke & John S. Gallagher III (Cambridge University Press, 2nd. Edition, 2000). Galactic Astronomy, J. Binney & M. Merrifield (Princeton University Press, 1998). Galaxy Morphology, Ronald J. Buta, Planets, Stars, and Stellar Systems, Vol. 6 K and evolutionary corrections from UV to IR, Poggianti 1997, A&AS, 122, 399