巨椭球星系NGC5128外恒星晕的初步测光研究

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NGC5128是离我们最近的巨椭球星系,它是我们研究巨椭球星系外恒星晕的最佳选择。通过寻找位于其外恒星晕中的红巨星分支恒星和球状星团,我们将实现以下目标:a)寻找位于其外恒星晕中的子结构;b)得出其恒星晕的表面光度分布曲线;c)估计该恒星的距离;d)寻找可新的球状星团候选。我们通过对位于该星系外恒星晕主轴附近的内外两个场的图像进行测光分析,得到我们想要的数据从而实现研究目标。这两个场的图像数据包含从Magellan/IMACS f/4望远镜得到的V和I两个波段的CCD图像。我们期望研究的红巨星分支恒星和球状星团就是从这些数据中得到。  对于红巨星分支恒星,我们是通过星等和颜色来进行筛选,最终我们在两个场的图像中得到了分别包含4719和980个红巨星分支恒星候选的样本。从测光的质量我们发现,由于噪声导致的虚假源和未分辨的背景星系的污染对场中所得的红巨星恒星候选样本有较大影响,同时由于外场中本身预期所含的红巨星分支恒星数量也较小,因此其结果可能包含大量污染,不甚理想。因此我们转而将其用于为对内场污染的估计和矫正。在对内场红巨星分支恒星的研究中,我们通过对内场中红巨星分支恒星的二维空间数量分布图进行1kpc尺度的高斯平滑,使得我们所关注尺度上的结构得以保留而抹掉更小尺度的起伏。在平滑后的图中,我们找到了三个可能的外恒星晕子结构。另一方面,通过采用Sersic law对内场表面亮度的拟合,我们得到的最佳拟合结果分别是:在V波段,re=6.21 arcmin,μe=22.05 mag arcsec-2,n=1.90,拟合误差为0.37mag;在I波段,re=6.57 arcmin,μe=20.79 mag arcsec-2,n=1.90,拟合误差为0.41 mag。可以看到,两个波段的拟合结果能很好的吻合。同时,只通过单个Sersic函数就能较好拟合而且所得参量n也较小,这一事实说明,我们所研究的该星系主轴方向上,外恒星晕更像是由盘状成分构成,而不是椭球成分或者多个成分的叠加。但是,由于我们的拟合采用的数据中间有一段约20kpc的间隔,因此还需要更多的观测数据才能确证这一结果。最后,在颜色星等图中,我们测得红巨星分支恒星的最亮顶端的I波段可视星等为23.97±0.14 mag,结合已知其I波段绝对星等为-4 mag,可以推知该星系的距离模数为27.97±0.14mag,对应的距离是3.93±0.26 Mpc。  对于球状星团,我们是通过星等、颜色、椭率和其在图像上的延展尺度来筛选的,并最终分别在内外两个场中找39和26个新的球状星团候选者。对这些样本的颜色-数量分布的研究我们发现,其颜色也存在“双峰”的数量分布,这一“双峰”的颜色分布在大多数大质量星系的球状星团系统中都存在。这些新的球状星团候选者,可以作为后续光谱观测和分析的基础,从而能获得对该星系外恒星晕运动学和动力学性质更详尽的研究。
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