Detailansicht
Internal color gradients and distributions of stellar populations of early-type galaxies in z ~ 0.4 CLASH clusters
Victor Marian
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Astronomie
Betreuer*in
Bodo Ziegler
DOI
10.25365/thesis.43015
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-20203.83228.447559-7
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Um die Vorgänge bezüglich der Entstehung und Entwicklung von elliptischen Galaxien besser zu verstehen, wurden im Zuge dieser Arbeit 2D-Modelle dieser Objekte erstellt, die es ermöglichten, die Wahrscheinlichkeit diverser Szenarios einzuschränken. Die Galaxien sind Mitglieder der Haufen MACS J1206.2-0847 und MACS J0416.1-2403 bei einer mittleren Rotverschiebung von z ∼ 0.4. Mithilfe der von den Modellen ausgegebenen strukturellen Parametern Sérsic Index n und Effektiv Radius re, sowie der integrierten, totalen Helligkeit wurden für die Beobachtungen in zwölf verschiedenen Filtern für jede Galaxie jeweils ein radiales Oberflächenhelligkeitsprofil, als auch anschließend die radialen Profile für die vier Farben g475−I814, r625−Y105,I814 − H160 und Y105 − H160 erstellt. Daraufhin wurden die logarithmischen Steigungen dieser Farbprofile bestimmt, ebenso wie der Einfluss von Alter und Metallizität der zugrunde liegenden stellaren Populationen auf diese. Es stellte sich heraus, dass die Durchmesser der stellaren Strukturen im Mittel mit zunehmender Wellenlänge kleiner werden, während n konstant bleibt. Bereits dies deutet im Durchschnitt gesehen auf negative Farbgradienten hin, die auch tatsächlich gefunden wurden. Als Konsequenz daraus lässt sich schließen, dass die Sterne in den Zentren der Galaxien röter sind als in den äußeren Bereichen. Ob dies nun ein Resultat aus radialen Variationen im Alter und/oder der Metallizität sei, sollte mithilfe der Modellierung von stellaren Populationen ermittelt werden. Zu diesem Zweck wurde eine Vielzahl an Werten für die bereits erwähnten Farben bei der Rotverschiebung der Galaxiehaufen erstellt, variierend aufgrund verschiedener "Entstehungs-rotverschiebungen", sowie Metallizitäten. Ein Abgleich der simulierten mit den gemessenen Werten ergab, dass sowohl eine radiale Differenz des Alters, als auch insbesondere ein Metallizitätsgradient die Grunde für die beobachteten Farbgradienten sind. Die Größenordnungen dieser Gradienten bevorzugen ein Szenario, das für weit entfernte (z ∼ 2), kompakte, aber massereiche elliptische Galaxien mit Verlauf der Zeit nur noch eine passive Evolution vorhersagt, kombiniert mit gasarmen Verschmelzungen mit masseärmeren Systemen, die hauptsächlich eine ausgedehntere Struktur bilden als die ursprüngliche und die Galaxien somit von innen nach außen hin wachsen.
Abstract
(Englisch)
To better understand the processes involved in the formation and evolution of elliptical galaxies, 2D models were created in the course of this thesis, which offer the possibilities to constrain the probabilities of various scenarios. The galaxies are members of the clusters MACS J1206.2-0847 and MACS J0416.1-2403 at an average redshift of z ∼ 0.4. Utilizing the, by the models determined structural parameters Sérsic index n and effective radius r e, as well as the total integrated magnitude, radial surface brightness profiles were derived for each of the observed galaxies in each of the twelve bands along with radial profiles for the four colors g475 − I814, r625 − Y105, I814 − H160 and Y105 − H160. Thereupon the logarithmic slopes of these color profiles were determined, as well as the influence on them from the ages and metallicities of the underlying stellar populations. It became apparent that the sizes of the stellar structures on average decrease with increasing wavelength, while n remains constant. Already this observation indicates on average negative color gradients, which are indeed also found. As a consequence one can conclude that the stars are redder in the centers of the galaxies than in the exterior regions. Whether this is the result of radial variations in age and/or metallicity should be answered with the help of models of stellar populations. To that end for the mentioned colors a variety of values were simulated at the redshifts of the galaxy clusters, being based on differing formation redshifts and metallicities. A comparison of the simulated against the measured values yields that both a radial difference in ages and especially a metallicity gradient are the reasons for the observed color gradients. The magnitudes of these gradients favour a scenario, which predicts with progression in time a passive evolution combined with minor dry mergers with mass-poor systems, which are relaxing mainly into a more extended structure than the initial one for very distant (z ∼ 2), compact, but mass-rich elliptical galaxies, which means that the galaxies undergo an inside-out-growth.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Extragalactic astronomy Formation Evolution Galaxy Metallicity stellar population color gradient
Schlagwörter
(Deutsch)
Extragalaktische Astronomie Entstehung Evolution Galaxien Metallizität stellare Population Farbgradient
Autor*innen
Victor Marian
Haupttitel (Englisch)
Internal color gradients and distributions of stellar populations of early-type galaxies in z ~ 0.4 CLASH clusters
Paralleltitel (Deutsch)
Interne Farbgradienten und die Verteilung stellarer Populationen von elliptischen Galaxien in z ~ 0.4 CLASH Haufen
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
IV, 163 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Bodo Ziegler
Klassifikationen
39 Astronomie > 39.30 Kosmologie ,
39 Astronomie > 39.41 Extragalaktische Systeme, Galaxien
AC Nummer
AC13311712
Utheses ID
38074
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |