Определение фотометрического расстояния до галактик методом TRGB и диаграмма Хаббла Л.Н. Макарова

Определение фотометрического
расстояния до галактик методом TRGB
и диаграмма Хаббла
Л.Н. Макарова
САО РАН
Часть I.
Определение фотометрического расстояния до
близких карликовых галактик
Sextans A, KPNO 2m telescope
Фотометрия в густых звездных полях



Интересующие нас звезды, зачастую очень слабые,
создают в теле галактики густые звездные поля. Для
таких случаев PSF-фотометрия дает лучшую точность
Пакеты программ для фотометрии в густых полях:
DAOPHOT II (Stetson 1987), DoPHOT (Mateo, Schechter
1989), DOLPHOT(Dolphin 2000)
При такой фотометрии все звезды, расположенные на
изображении, фотометрируются одновременно, чтобы
учесть влияние непосредственных соседей
Диаграмма показатель цвета – звездная величина
MS – звезды главной последовательности (горение Н в ядре), 10-300 Myr
BL – звезды голубой петли (горение He в ядре), 10-300 Myr
RSG – красные сверхгиганты (горение He в ядре), 10-300 Myr
AGB – асимптотическая ветвь гигантов, > 1 Gyr
RGB – ветвь красных гигантов (горение He в оболочке), > 1 Gyr
RC – звезды красного сгущения
Вершина ветви красных гигантов как индикатор
расстояния
Lee et al. (1993)
Вершина ветви красных гигантов как индикатор
расстояния




Lee et al. (1993) нашли, что M(I) = -4.0, и разработали
количественный метод определения I(TRGB) с ошибками
0.1-0.2 mag
Sakai et al. (1996) сумели построить сглаженную
непрерывную LF
Определение TRGB методом максимального
правдоподобия Mendez et al.(2002), ошибки в пределах 0.05
mag
Включение в расчеты реальных фотометрических ошибок
Makarov et al.(2006), ошибки в пределах 0.02 mag
KK197 dSph
HST/ACS (F814W)
DDO165 dIrr
HST/WFPC2(F606W)
Диаграмма цвет-величина KK197 (d=3.9 Mpc)
Нанесены изохроны с Z=0.001 из работы Girardi et al. (2000)
Диаграмма цвет-величина DDO 165 (d=3.7 Mpc)
Определение расстояния:
1. Построение CMD по данной таблице фотометрии и
выделение области RGB
Определение расстояния:
2. Построение функции светимости RGB/AGB и
определение ITRGB
DDO 165
ITRGB= 24.4±0.1 mag
Определение расстояния:
3. Определение модуля расстояния и самого расстояния
µ0 = m0,I - MITRGB
m0,I = ITRGB - AI
MITRGB = -4.05±0.12,
где AI - величина Галактического поглощения
µ0 = 25+5 lg d (Mpc)
Определение расстояния:
4. Ошибки измерения
1. Фотометрические ошибки:
σ I,TRGB2 = σphot2+σaper2+σzero2+σAI2
σaper = 0.05 mag
σzero = 0.05 mag
σAI - 16% от величины поглощения (Schlegel et al. 1998)
2. Ошибки калибровки:
σMI,TRGB = 0.12 mag (Bellazzini et al. 2001)
3. Полная ошибка модуля расстояния:
σres2 = σ I,TRGB2 + σMI,TRGB2
4. Ошибка расстояния:
σdist2 = d σres2/2.17
Часть II.
Закон Хаббла. Построение диаграммы Хаббла.
Постоянная Хаббла.
Закон Хаббла
v = H0d
Где v - лучевая скорость, d - расстояние в Mpc,
H0 - постоянная Хаббла
H0 = 70 — 75 km/s/Mpc
Построение диаграммы Хаббла
vLG= H0d
Рисунок: Макаров Д.И.
Материалы:





таблицы фотометрии и фотометрических ошибок для
10 карликовых галактик Местного Объема
Каждая таблица содержит: V (mag), error V (mag), I
(mag), error I (mag)
VLG содержится, например, в NED
Обратить внимание на то, что имена галактик kk
каталогизированы в NED как [kk98]
Репрезентативная выборка расстояний и скоростей
галактик Местного Объема содержится в таблице
local_volume
Результаты

Диаграммы цвет-звездная величина с отмеченной
областью RGB

Функции светимости

Величина TRGB

Модуль расстояния и расстояние с оценкой ошибок

Диаграмма Хаббла и величина постоянной Хаббла
Список литературы

Lee M. et al. 1993, ApJ, 417, 553

Sakai S. et al. 1996, ApJ, 461, 713

Bellazzini et al. 2001, ApJ, 556, 635

Mendez et al. 2002, AJ, 124, 213

Makarov et al. 2006, AJ, 132, 2729

A. Dolphin 2000, AJ, 531, 804

Stetson P. 1987, PASP, 99, 191

Schlegel et al. 1998, ApJ, 500, 525

Rizzi et al. 2007, ApJ, 661, 815