Abundance ratios trends of dEs in Fornax Cluster using newly defined high resolution indices

Abstract

We perform a detailed study of the stellar populations in a sample of massive Fornax dwarf galaxies using a set of newly defined line indices. Using data from the Integral field spectroscopic data, we study abundance ratios of eight dEs with stellar mass ranging from 10$^8$ to 10$^{9.5}$ M$_\odot$ in the Fornax cluster. We present the definitions of a new set of high-resolution Lick-style indices to be used for stellar population studies of unresolved small stellar systems. We identify 23 absorption features and continuum regions, mainly dominated by 11 elements in the wavelength range 4700 - 5400 \AA\ and characterise them as a function of age, metallicity and alpha element abundance ratios. We analyse eight dEs and interpret the line strengths, measured in our new high resolution system of indices, with the aid of stellar population models with high enough spectral resolution. We obtain abundance ratio proxies for a number of elements that have never been studied before for dwarf ellipticals outside the Local Group. These proxies represent relative deviations from predicted index-strengths of base stellar population models built-up following the abundance pattern of The Galaxy. The abundance proxy trend results are compared to abundance ratios from resolved stars in the Local Group, and indices from integrated light of larger early-type galaxies. We find that all our dwarfs show a pattern of abundance ratios consistent with the disk of the Milky Way, indicative of slow formation in comparison to their high mass counterparts.

Keywords

• galaxies: dwarf elliptical
• galaxies: evolution
• galaxies: individual: Fornax - galaxies: abundances ratios
• galaxies: stellar populations
• techniques: spectroscopic

Yeni Tanımlanmış Yüksek Çözünürlüklü Çizgi İndeksleri Kullanılarak Fornax Kümesindeki Cüce Eliptik Galaksilerin Element Bolluk Oranları

Öz

Cüce Eliptik Galaksiler (dwarf elliptical galaxies, dEs), galaksi kümeleri içinde çok sayıda ve baskın tür olarak bulunurlar. Bu çalışmada çözümlenmemiş küçük yıldız sistemlerinin yıldız popülasyonu çalışmaları için kullanılacak yeni bir yüksek çözünürlüklü tayfsal indeksler setini tanımlayıp, bunları kullanarak, Fornax galaksi kümesinde bulunan 8 dEs yıldız popülasyonlarının ayrıntılı bir incelemesini sunuyoruz. Bu çalışmada 11 elemente ait 23 yeni çizgi indeksi tanımlanmıştır. Gözlem verileri Sidney-Avusturalya Gözlemevinde bulunan 3.9m çapa sahip AAT’ye takılı olan Çoklu-Obje İntegral Alan Tayfmetresi (SAMI) ile elde edilmiştir. Sekiz dE’nin yeni yüksek çözünürlüklü indeks sistemimizde ölçülen çizgi kuvvetleri, yıldız popülasyon modelleri yardımıyla analiz edilmiştir. Bu kadar çok sayıda elemente ait bolluk oranı vekilleri, daha önce Yerel Grup dışındaki cüce eliptik galaksiler için hiç çalışılmamıştır. Sonuçlar, Yerel Grup'taki çözümlenmiş yıldızların bolluk oranları ve daha büyük erken tip galaksilerin integral ışığından alınan indekslerle karşılaştırılır. Tüm galaksilerimizin, Samanyolu diskiyle tutarlı bir bolluk oranları modeli gösterdiğini, yüksek kütleli emsallerine kıyasla yavaş oluşumun göstergesi olduğu bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

• galaxies: dwarf elliptical
• galaxies: evolution
• galaxies: individual: Fornax - galaxies: abundances ratios
• galaxies: stellar populations
• techniques: spectroscopic

References

1. Allen J. T., ve diğ., 2015, MNRAS, 451, 2780
2. Binggeli B., Sandage A., Tammann G. A., 1988, ARA&A, 26, 509
3. Bland-Hawthorn J., ve diğ., 2011, Optics Express, 19, 2649
4. Bryant J. J., O’Byrne J. W., Bland-Hawthorn J., Leon-Saval S. G., 2011, MNRAS, 415, 2173