Comparison of TED Modeling Methods Using Photometric Data of Nearby Early-Type Galaxies: NGC 680

Abstract

Star formation in early-type galaxies is generally thought to occur at low levels. However, the presence of gas and other star-forming materials in these galaxies indicates that star formation may persist, even if at slower rate. In this study, the star formation history and processes of NGC 680, one of the nearby early-type and HI rich galaxies included in the ATLAS3D project, was analyzed. The Spectral Energy Distribution (SED) of the galaxy was modeled using mid- and far-infrared photometric data obtained from the AKARI and WISE telescopes. Additionally, the effectiveness of the automated SED modeling algorithm used in this study was evaluated and compared with a manually conducted modeling method. As a result of the modeling, the overall star formation rate of NGC 680 was calculated as $(1.20\pm1.82)\times10^{−14}$ M$_\odot$ yr$^{-1}$. Star formation increased in the last 100 million years but decreased significantly in the last 10 million years. The results have been calculated as recent star formation rates over the specified time intervals. Therefore, these findings are specific to NGC~680 and should not be generalized to early-type galaxies as a whole. However, broader conclusions about the evolution of star formation processes in early-type galaxies could be drawn through the analysis of a larger galaxy sample.

Keywords

• galaxies: elliptical and lenticular
• cD; galaxies; ISM
• galaxies: star formation

Yakın Erken-Tür Galaksilerin Fotometrik Verileriyle TED Modelleme Yöntemlerinin Karşılaştırması: NGC 680

Öz

Erken-tür galaksilerin yıldız oluşum süreçleri genellikle düşük seviyerlere olduğu düşünülmektedir. Ancak bu galaksilerde gaz ve diğer yıldız oluşum malzemelerinin varlığı, düşük seviyede de olsa yıldız oluşumunun devam ettiğini göstermektedir. Bu çalışmada, ATLAS3D projesinde yer alan yakın erken-tür galaksilerden ve HI bakımından zengin olan NGC 0680’nin yıldız oluşum geçmişi ve süreçleri analiz edilmiştir. AKARI ve WISE teleskoplarından elde edilen orta ve uzak kızılötesi fotometrik veriler kullanılarak galaksinin Tayfsal Enerji Dağılımı (TED) modellenmiştir. Ayrıca çalışmada kullanılan otomatik TED modelleme algoritmasının etkinliği değerlendirilmiş ve manuel yöntemle yapılan modelleme ile karşılaştırılmıştır. Modelleme sonucunda, NGC 0680 galaksisinin genel yıldız oluşum oranı $(1.20\pm1.82)\times10^{−14}$ M$_\odot$ yr$^{-1}$ olarak hesaplanmıştır. Yıldız oluşum geçmişi çıktıları incelendiğinde, son 100 milyon yılda yıldız oluşum oranında artış gözlemlenirken, son 10 milyon yılda bu oranın azaldığı tespit edilmiştir. Bu bulgular, erken-tür galaksilerin erken dönemde yoğun bir yıldız oluşum dönemine sahip olduğunu, ardından bu sürecin azalarak günümüzdeki düşük seviyelere ulaştığını işaret etmektedir.

Anahtar Kelimeler

• galaxies: elliptical and lenticular
• cD; galaxies; ISM
• galaxies: star formation

Kaynakça

1. Boquien M., Burgarella D., Roehlly Y., Buat V., Ciesla L., Corre D., Inoue A. K., Salas H., 2019, A&A, 622, A103
2. Bruzual G., Charlot S., 2003, MNRAS, 344, 1000
3. Caldwell N., 1984, PASP, 96, 287
4. Canizares C. R., Fabbiano G., Trinchieri G., 1987, ApJ, 312, 503
5. Cappellari M., ve diğ., 2011, MNRAS, 413, 813
6. Cappellari M., ve diğ., 2013a, MNRAS, 432, 1709
7. Cappellari M., ve diğ., 2013b, MNRAS, 432, 1862
8. Carnall A. C., McLure R. J., Dunlop J. S., Davé R., 2018, MNRAS, 480, 4379

9. Charlot S., Fall S. M., 2000, ApJ, 539, 718
10. Chevallard J., Charlot S., 2016, MNRAS, 462, 1415
11. Conroy C., 2013, ARA&A, 51, 393
12. Cutri R. M., ve diğ., 2012, Explanatory Supplement to the WISE All-Sky Data Release Products
13. Dale D. A., Helou G., Magdis G. E., Armus L., Díaz-Santos T., Shi Y., 2014, ApJ, 784, 83
14. Draine B. T., Li A., 2007, ApJ, 657, 810
15. Ferrari F., Pastoriza M. G., Macchetto F. D., Bonatto C., Panagia N., Sparks W. B., 2002, A&A, 389, 355
16. Forman W., Jones C., Tucker W., 1985, ApJ, 293, 102
17. Haynes M. P., ve diğ., 2018, ApJ, 861, 49
18. Inoue A. K., 2011, MNRAS, 415, 2920
19. Johnson B. D., Leja J., Conroy C., Speagle J. S., 2021, ApJS, 254, 22
20. Jura M., Kim D. W., Knapp G. R., Guhathakurta P., 1987, ApJ, 312, L11
21. Knapp G. R., Turner E. L., Cunniffe P. E., 1985, AJ, 90, 454
22. Knapp G. R., Guhathakurta P., Kim D.-W., Jura M. A., 1989, ApJS, 70, 329
23. Kokusho T., Kaneda H., Bureau M., Suzuki T., Murata K., Kondo A., Yamagishi M., 2017, A&A, 605, A74
24. Kokusho T., ve diğ., 2019, A&A, 622, A87
25. Małek K., ve diğ., 2018, A&A, 620, A50
26. Murakami H., ve diğ., 2007, Publications of the Astronomical Society of Japan, 59, S369
27. Pahre M. A., Ashby M., Fazio G., Willner S., 2004, The Astrophysical Journal Supplement Series, 154, 229
28. Phillips M. M., Jenkins C. R., Dopita M. A., Sadler E. M., Binette L., 1986, AJ, 91, 1062
29. Poglitsch A., ve diğ., 2010, A&A, 518, L2
30. Serra P., ve diğ., 2012, MNRAS, 422, 1835
31. Skrutskie M., ve diğ., 2006, The Astronomical Journal, 131, 1163
32. Sulentic J. W., Tifft W. G., Dreyer J. L. E., 1973, The revised new catalogue of nonstellar astronomical objects. University of Arizona Press
33. Tielens A., Hony S., Van Kerckhoven C., Peeters E., 1999, ESA-SP, 427
34. Toribio M. C., Solanes J. M., Giovanelli R., Haynes M. P., Martin A. M., 2011, ApJ, 732, 93
35. WISE Team, 2020, WISE All-Sky Source Catalog, NASA IPAC DataSet, IRSA142, doi:10.26131/IRSA142
36. Wardle M., Knapp G. R., 1986, AJ, 91, 23
37. Werner M. W., ve diğ., 2004, The Astrophysical Journal Supplement Series, 154, 1
38. Wright E. L., ve diğ., 2010, AJ, 140, 1868
39. Xilouris E. M., Madden S., Galliano F., Vigroux L., Sauvage M., 2004, A&A, 416, 41
40. Yıldız M. K., Serra P., Oosterloo T. A., Peletier R. F., Morganti R., Duc P.-A., Cuillandre J.-C., Karabal E., 2015, MNRAS, 451, 103
41. Yıldız M. K., Serra P., Peletier R. F., Oosterloo T. A., Duc P.-A., 2017, MNRAS, 464, 329
42. York D. G., ve diğ., 2000, The Astronomical Journal, 120, 1579
43. Young L. M., ve diğ., 2011, MNRAS, 414, 940
44. Yu N., Ho L. C., Wang J., Li H., 2022, ApJS, 261, 21
45. de Zeeuw P. T., ed., 1987, Structure and Dynamics of Elliptical Galaxies. Proceedings of the 127th International Astronomical Union (IAU) Symposium Vol. 127, doi:10.1007/978-94-009-3971-4