The SPLASH Survey: A Spectroscopic Analysis of the Metal-Poor, Low-Luminosity M31 dSph Satellite Andromeda X
Jason S. Kalirai, Daniel B. Zucker, Puragra Guhathakurta, Marla Geha, Alexei Y. Kniazev, David Martinez-Delgado, Eric F. Bell, Eva K. Grebel, Karoline M. Gilbert
备注:
Accepted for Publication in Astrophys. J. 14 pages including 7 figures and 2 tables (journal format)
Andromeda X (And X) is a newly discovered low-luminosity M31 dwarf spheroidal galaxy (dSph) found by Zucker et al. (2007) in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS - York et al. 2000). In this paper, we present the first spectroscopic study of individual red giant branch stars in And X, as a part of the SPLASH Survey (Spectroscopic and Photometric Landscape of Andromeda's Stellar Halo). Using the Keck II telescope and multiobject DEIMOS spectrograph, we target two spectroscopic masks over the face of the galaxy and measure radial velocities for ~100 stars with a median accuracy of sigma_v ~ 3 km/s. The velocity histogram for this field confirms three populations of stars along the sight line: foreground Milky Way dwarfs at small negative velocities, M31 halo red giants over a broad range of velocities, and a very cold velocity ``spike'' consisting of 22 stars belonging to And X with v_rad = -163.8 +/- 1.2 km/s. By carefully considering both the random and systematic velocity errors of these stars (e.g., through duplicate star measurements), we derive an intrinsic velocity dispersion of just sigma_v = 3.9 +/- 1.2 km/s for And X, which for its size, implies a minimum mass-to-light ratio of M/L =37^{+26}_{-19} assuming the mass traces the light. Based on the clean sample of member stars, we measure the median metallicity of And X to be [Fe/H] = -1.93 +/- 0.11, with a slight radial metallicity gradient. The dispersion in metallicity is large, sigma([Fe/H]) = 0.48, possibly hinting that the galaxy retained much of its chemical enrichment products. We discuss the potential for better understanding the formation and evolution mechanisms for M31's system of dSphs through (current) kinematic and chemical abundance studies, especially in relation to the Milky Way sample. (abridged version)
Recent Results from SPLASH: Chemical Abundances and Kinematics of Andromeda's Stellar Halo
在过去的十年里,对仙女座星系的恒星星族的大规模调查彻底改变了我们对这个星系的看法。大规模的连续光度测量和定点光谱测量相结合,对于发现仙女座的子结构和解开仙女座的结构成分特别强大。SPLASH(仙女座恒星晕的光谱学和光度学景观)调查包括宽波段和窄波段的成像和光谱学的红巨星分支恒星的视线范围从2千秒差距到超过200千秒差距从仙女座的中心。SPLASH数据揭示了一个幂律表面亮度轮廓延伸到仙女座维里半径的至少三分之二(Gilbert et al. 2012),金属丰度梯度延伸到仙女座中心至少100 kpc(Gilbert et al. 2014),以及仙女座内晕中大量加热盘星的证据(Dorman et al. 2013)。我们还使用晕星的速度分布来测量仙女座的切向运动(Beaton等人,准备中)。
It's Not Just Star Formation: A trend of low dark matter densities in the Andromeda dwarf galaxy system
University of Surrey(萨里大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);The Space Telescope Institute(太空望远镜研究所);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Observatoire astronomique de Strasbourg(斯特拉斯堡天文台);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Dalhousie University(达尔豪斯大学);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics(NRC赫茨伯格天文学与天体物理学研究所)
The Isaac Newton Telescope monitoring survey of Local Group dwarf galaxies -- IV. The star formation history of Andromeda VII derived from long period variable stars
我们研究了仙女座七号星系(AndVII)的恒星形成历史(SFH),仙女座星系(M31)的最明亮和最大质量的矮球状体(dSph)卫星。虽然M 31周围有几个dSph伴星,它们的恒星数量较老,金属丰度较低,但它有一个富含金属的恒星晕,年龄为6 $-$ 8 Gyr。这表明M31的恒星晕和它的dSph系统之间的任何演化关联都是脆弱的。因此,问题是And VII(一个高金属丰度的dSph,位于距离M 31 220 kpc的$\sim$)是否可以与M 31年轻的富金属晕相关联。在这里,我们执行的第一次重建的SFH和VII采用长周期变星(LPV)。作为演化最快的渐近巨星分支(AGB)和红超巨星(RSG),LPV的诞生质量可以通过其近红外测光与理论演化轨迹相结合来确定。我们发现55 LPV候选人在两个半光半径,使用多历元成像与艾萨克牛顿望远镜在$i$和$V$波段。根据它们的诞生质量函数,得到了它们的恒星形成率(SFR)随宇宙时间的变化。恒星形成的主要时期发生在$\simeq 6.2$ Gyr前,SFR为$0.006\pm0.002$ M $_\odot$ yr $^{-1}$。在过去的6 Gyr,我们发现缓慢的恒星形成,直到5亿年前,SFR $\sim0.0005\pm0.0002$ M $_\odot$ yr $^{-1}$。我们测定了And VII的恒星质量$M=(13.3\pm5.3)\ti…
The solitary star cluster of the Andromeda XXV dwarf spheroidal
Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天文研究所);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);National Research Council Herzberg Astronomy and Astrophysics(国家研究委员会赫尔茨伯格天文学与天体物理学研究所)
本星系群(LG)是距离我们最近、最完整的星系环境,它为我们提供了有关宇宙形成和演化的宝贵信息。研究不同大小、形态和年龄的星系可以提供这些信息。为此,我们选择了And\,IX dSph星系,这是艾萨克牛顿望远镜(INT)调查的观测目标之一。在2.5弧分的半光半径下,在两个滤波器Sloan $i'$和Harris $V$中的And I,IX中发现了总共50个长周期变量(LPV)。利用低聚体作为示踪剂,可以得到最大恒星形成速率(SFR)约为$0.00082\pm0.00031$ M $_\odot$ yr $^{-1}$。基于约$2.4\times10^{-4}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$的光谱能量分布(SED)计算LPV的总质量返回率。根据红巨星分支(TRGB)的尖端估计$24.56_{-0.15}^{+0.05}$ mag的距离模量。
A New Approach to Detailed Structural Decomposition: Kicked-up Disk Stars in Andromeda's Halo?
我们在0.4 < R < 225 kpc的径向范围内描述了仙女座星系(M31)的球、盘和晕子成分。这些子成分的共空间性质使得它们难以单独使用表面亮度(SB)信息来解开,特别是在~20 kpc的内部。我们的新分解技术结合了来自超过150万明亮的亮度函数(LF)的信息,(20 < I < 22)颗恒星来自全色哈勃仙女座宝藏(PHAT)巡天,超过5000颗红巨星分支恒星的径向速度来自仙女座恒星晕的光谱和光度景观(SPLASH)巡天,以及来自各种来源的集成I波段SB配置文件。我们使用一个仿射不变的马尔可夫链蒙特卡罗算法,以适应这三个数据集的一个适当的玩具模型。凸起,磁盘和晕SB配置文件被建模为Sersic,指数,和核心的幂律,分别,和LF被建模为破幂律。我们发现,与盘状LF的恒星的数量是~5%的数量大于在动态冷组件,这表明,一些恒星出生在磁盘已动态加热的点,他们是运动学上无法区分的晕成员。这是第一个运动学证据,证明在M31的恒星晕中存在着一个“被踢起的盘”。被踢出的盘星的比例与模拟中发现的一致。更多信息见Dorman et al.(2013,已提交)。
The Isaac Newton Telescope monitoring survey of Local Group dwarf galaxies. II. The star formation history of Andromeda I derived from long period variables
用2.5米艾萨克·牛顿望远镜(INT)对附近的矮星系进行了光学监测调查。用宽视场照相机(WFC)观测了本星系群(LG)中的55个矮星系和4个孤立的球状星团。这次巡天的主要目的是根据脉动不稳定性来确定演化最快的渐近巨星分支(AGB)恒星和处于演化终点的红超巨星,利用它们在光度上的分布来重建恒星形成历史(SFH),通过模拟多波长光谱能量分布来量化尘埃产生和质量损失,并将其与光度和半径变化联系起来。在这第二个系列的论文中,我们提出的方法来估计SFH的基础上长周期变星(LPV),然后推导出它的仙女座I(和I)矮星系作为一个例子的调查。利用我们确定的59个LPV候选者,在两个半光半径的And\,I和Padova恒星演化模型,我们估计了该星系的SFH。一个主要的恒星形成时期发生在And I,在6.6 Gyr前达到峰值,达到$0.0035\pm0.0016$ M $_\odot$ yr $^{-1}$,直到1- 2 Gyr前才缓慢下降。这个星系中一些尘埃LPV的存在对应于最近恒星形成的轻微增加,在大约8亿年前达到峰值。我们评估了大约4 Gyr ago($z<0.5$)的猝灭时间,这使得And I,I是晚猝灭dSph。在两个半光半径范围内计算了恒星的总质量$(16\pm7)\times10^6$ M $_\odot$,其中金属丰度$Z=0.0007$为常数。
The survey of planetary nebulae in Andromeda (M31) VI. Kinematics of M31 inner-halo substructures and comparison with major-merger simulation predictions