Struktur von Galaxien - Astro F-Praktikum Göttingen
Struktur von Galaxien - Astro F-Praktikum Göttingen
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Fortgeschrittenen-<strong>Praktikum</strong><br />
<strong>Astro</strong>physik<br />
an der Universität <strong>Göttingen</strong><br />
Anleitung zum Versuch<br />
<strong>Struktur</strong> <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong><br />
Polichronis Papaderos<br />
in Zusammenarbeit mit<br />
Ralf Kotulla, Hagen Meyer, Marie Aylin Tyra<br />
Version 1.1 - 23. November 2006
Inhaltsverzeichnis<br />
1 Anmerkungen zum Versuch: <strong>Struktur</strong> <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> 5<br />
1.1 Vorbereitung der Versuches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
1.2 Durchführung des Versuches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
1.3 Weitere Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
A Grundbegriffe der Flächenphotometrie 9<br />
A.1 Empirische Gesetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
A.1.1 Exponentialgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
A.1.2 Das de Vaucouleurs-Gesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
A.1.3 Das Sérsic-Gesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
A.2 Farbprofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
A.3 Konturlinienplots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
B Technische Durchführung 15<br />
B.1 Reduktion der Daten mit Mr. Miller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
B.2 Flächenhelligkeitsprofilen mit 2D-SBP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
C Ergänzende Informationen 21<br />
C.1 Photometrische Filtersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
C.2 Absolute Magnituden <strong>von</strong> Sternen auf der Hauptreihe . . . . . . . . . . . . 22<br />
C.3 Spektroskopische Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
C.4 Flächenhelligeitsprofile <strong>von</strong> Spiralgalaxien . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
C.5 Fundamentalebene-Relationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
C.6 Leuchtkraft-Metallizität-Relation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
C.7 Technische Daten des verwendeten CCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />
D Objektkatalog 27<br />
D.1 Helle <strong>Galaxien</strong> (B < 11mag) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
D.2 Weitere <strong>Galaxien</strong> (11mag ≤ B ≤ 12mag) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30<br />
3
4 INHALTSVERZEICHNIS
Kapitel 1<br />
Anmerkungen zum Versuch:<br />
<strong>Struktur</strong> <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong><br />
<strong>Galaxien</strong> setzen sich aus Sternpopulationen zusammen, die sich bzgl. ihres Alters, räumlichen<br />
Verteilung, chemischer Eigenschaften und Kinematik deutlich unterscheiden können.<br />
Zum Beispiel können <strong>Galaxien</strong> in der Hubble-Sequenz zusätzlich zu einer ausgedehnten<br />
Scheibenkomponente (disk) eine prominente zentrale sphäroidale Komponente (bulge)<br />
aufweisen. Das Leuchtkraftverhältnis dieser zwei Komponenten ändert sich systematisch<br />
mit dem morphologischen Typ, indem es <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> des Hubble-Typs Sc zu Sa (s.<br />
schematische Darstellung der Hubble-Sequenz im der Abb. 1.1) zunimmt.<br />
Abbildung 1.1: Schematische Darstellung der <strong>Galaxien</strong>morphologie entlang der Hubble-<br />
Sequenz<br />
(Quelle: http://www.cv.nrao.edu/~jhibbard/students/CPower/history.html).<br />
Die quantitative Untersuchung dieser strukturellen Komponenten <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> mit<br />
Hilfe photometrischer und spektroskopischer Methoden ist unerlässlich, um den Aufbauprozess<br />
und die Entwicklung <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> verstehen zu können. Solche Analysen haben<br />
die Systematisierung der Eigenschaften <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> und Schüsselbeiträge zur Entdeckung<br />
wichtiger empirischer Beziehungen für <strong>Galaxien</strong>, wie z.B. die sog. Fundamentalebene-<br />
5
6 KAPITEL 1. ANMERKUNGEN ZUM VERSUCH: STRUKTUR VON GALAXIEN<br />
Relation oder Leuchtkraft-Metallizität-Relation (s. Abb. C.5 und C.5) geliefert.<br />
Die Flächenphotometrie stellt ein wichtiges Werkzeug zur Untersuchung der <strong>Struktur</strong><br />
extragalaktischer Systeme dar. Ziel dieses Analyseverfahrens ist die Ableitung der<br />
radialen Flächenhelligkeitsverteilung µ(R ⋆ ) <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> und die Bestimmung der photometrischen<br />
und strukturellen Eigenschaften deren Komponenten (z.B. disk oder bulge).<br />
Dieser Versuch soll die Gewinnung, Reduktion und flächenphotometrische Analyse<br />
astronomischer Daten demonstrieren. Ziel ist die Ableitung der Flächenhelligkeitsverteilung<br />
einer Elliptischen und einer Spiralgalaxie in jeweils zwei photometrischen Bänder<br />
(V und R). Durch Anpassung empirischer Modelle an die Profile sollen die grundlegenden<br />
strukturellen Eigenschaften der <strong>Galaxien</strong> untersucht und diskutiert werden. Darüber<br />
hinaus sollen Farbprofile berechnet werden und durch Vergleich mit theoretischen Modellrechnungen<br />
eine Abschätzung über das Alter der Galaxie ergeben.<br />
1.1 Vorbereitung der Versuches<br />
Folgende Aufgaben sind bei der Durchführung des Versuchs zu erledigen:<br />
• Berechnen Sie die Auflösung sowie das Gesichtsfeld des verwendeten Teleskop-CCD-<br />
Systems (Teleskop: Brennweite: 4986 mm, CCD: 3072x2048 Pixel mit 9µm Pixelgrösse,<br />
Chip-Grösse: 27.8x18.5mm).<br />
Welchem Wert <strong>von</strong> log(D25) (siehe Abschnitt D) entspricht dieser Wert?<br />
• Suchen Sie aus der Liste der geeigneten Objekte (Abschnitt D) zwei <strong>Galaxien</strong> unterschiedlichen<br />
Hubbletyps (möglichst eine Spirale und eine Ellipse), die mit den oben<br />
berechneten Werten für das Gesichtsfeld beobachtet werden können.<br />
• Erstellen Sie für diese beiden <strong>Galaxien</strong> einen Visibility-Chart 1 für die geplante Beobachtungsnacht.<br />
Aus diesem Plot lässt sich auch die Position des Mondes relativ<br />
zum Objekt abschätzen.<br />
1.2 Durchführung des Versuches<br />
1. Zunächst soll unter Anleitung der Assistenten eine Reihe <strong>von</strong> Kalibrationsaufnahmen<br />
mit dem 0.5m Teleskop am Institut für <strong>Astro</strong>physik <strong>Göttingen</strong> (IAG) gewonnen<br />
werden. Diese sollen aus bias und flatfield Aufnahmen bestehen. Eine Serie <strong>von</strong><br />
ergänzenden dark-Aufnahmen soll <strong>von</strong> den Assistenten im Vorfeld der Versuchsdurchführung<br />
aufgenommen werden.<br />
2. Im Rahmen dieses Versuchs soll eine Elliptische und eine Scheibengalaxie in den<br />
Breitbandfiltern V und R beobachtet werden. In jedem Filter sollen 5 leicht (um<br />
ca. 20”) versetzte CCD-Aufnahmen mit einer Belichtung <strong>von</strong> jeweils 5 Minuten<br />
beobachtet werden. Die Grundreduktion dieses Datensatzes soll mit Hilfe des für<br />
diesen Versuch eigens entwickelten Programmpakets Mr. Miller (s. Anhang B.2)<br />
durchgeführt werden. Diese Programme führen in einem quasi-automatischen Modus<br />
sämtliche Korrekturen für dark, bias, flatfield und Himmelshintergrund durch und<br />
1 http://www.astro.physik.uni-goettingen.de/~rkotulla/obsplaner.html
1.3. WEITERE AUFGABEN 7<br />
ermöglichen eine effiziente Überlagerung und Addition aller verfügbaren Aufnahmen<br />
einer Galaxie im jeweiligen Filter.<br />
3. Um die aufgenommen Daten kalibrieren zu können müssen neben den eigentlichen<br />
Objekten auch sogenannte Standard-Sterne mit exakt bekannten scheinbaren Helligkeiten<br />
beobachtet werden. Eine Liste verfügbarer Standards erhalten Sie hier. 23<br />
Beobachten Sie daher in Absprache mit dem Betreuer sowohl vor als auch nach<br />
jedem Objekt einige dieser Standards.<br />
4. Kalibration der Daten mit Hilfe der zuvor aufgenommenen Standards bekannter<br />
Magnituden.<br />
5. Berechnung <strong>von</strong> Flächenhelligkeitsprofilen. Hierfür wird das eigens geschriebene Programm<br />
2D-SBP verwendet (s. Anhang B.3), welches lediglich die interaktive Selektion<br />
des Zentrums einer Galaxie voraussetzt. 2D-SBP berechnet zusätzlich zu einem<br />
Flächenhelligkeitsprofil ein zweidimensionales Model der Lichtverteilung einer Galaxie.<br />
Letzteres kann vom Ausgangsbild subtrahiert werden um a) die Güte des<br />
Fits zu prüfen und b) klein- und großräumige morphologische Details im Residuenbild<br />
hervorzuheben, etwa eine sehr leuchtschwache Balken- bzw. Spiralstruktur im<br />
Zentralbereich eines Sphäroiden (s. Beispiel in der Abb. B.1).<br />
Desweiteren ermöglicht 2D-SBP die Anpassung eines Exponential- bzw. Sersic-<br />
Models (Anhang A) an die abgeleiteten Flächenhelligkeitsprofile. Daraus sollen<br />
strukturelle Eigenschaften wie z.B. die zentrale Flächenhelligkeit µ0 und exponentielle<br />
Skalenlänge α der Spiralgalaxie bzw. der Sérsic-Exponent η der elliptischen<br />
Galaxie bestimmt werden.<br />
Eine Anleitung zur Benutzung <strong>von</strong> 2D-SBP finden Sie im Abschnitt B.2.<br />
6. Auftragung der Flächenhelligkeitsprofile in den V - und R-Bändern und Bestimmung<br />
des mittleren V − R Farbindexes. Durch Vergleich der ermittelten V − R Farbe mit<br />
theoretischen Modellen der photometrischen Entwicklung <strong>von</strong> Sternpopulationen<br />
(Abb. A.3) bzw. mit der Farbe <strong>von</strong> Hauptreihensternen (Anhang C, Tabelle C.2)<br />
soll eine Abschätzung über das Alter der Galaxie gewonnen werden.<br />
1.3 Weitere Aufgaben<br />
• Zeigen Sie mit Hilfe der Gl. (A.5), daß die scheinbare Magnitude der exponentiellen<br />
Scheibenkomponente einer Spiralgalaxie etwa<br />
beträgt.<br />
m = µ0 + 5 · log 10(α ′′ ) − 2 [mag]<br />
Welches ist das Verhältnis zwischen dem Effektivradius R ⋆ eff und der exponentiellen<br />
Skalenlänge einer Scheibengalaxie und wie groß ist die mittlere Flächenhelligkeit<br />
innerhalb R ⋆ eff?<br />
2 http://www.ls.eso.org/lasilla/Telescopes/2p2T/Landolt/<br />
3 http://asa.usno.navy.mil/SecH/Johnson UBVRI.html
8 KAPITEL 1. ANMERKUNGEN ZUM VERSUCH: STRUKTUR VON GALAXIEN<br />
• Bestimmen Sie aus der abgeleiteten scheinbaren Magnitude m (s.o.) die absoluten<br />
Magnitude M der Scheibenkomponente. Wie vielen Sonnenleuchtkräften L⊙ entspricht<br />
die Gesamtleuchtkraft der Scheibe im V- und R-Band?<br />
• Welcher Flächenhelligkeit entspricht eine Flächendichte <strong>von</strong> 1 L⊙ pc −2 im V und R<br />
Band?<br />
• Welche Flächenhelligkeit wies der Himmel über <strong>Göttingen</strong> während der Beobachtungen<br />
in den V- und R-Bändern auf?<br />
• Bestimmen Sie mit Hilfe <strong>von</strong> Abbildung A.3 ein ungefähres Alter der gesamten<br />
Galaxie, des Bulges sowie der Scheibenkomponente.<br />
• Aus der Gesamtleuchtkraft der Spiralgalaxie sowie der Leuchtkraft der Scheibe der<br />
Galaxie lässt sich das sogenante Bulge-to-disk ratio bestimmen:<br />
B<br />
D<br />
= Gesamtleuchtkraft der Galaxie<br />
Leuchtkraft der Scheibe<br />
Ist der bestimmte Wert verträglich mit dem Erwartungswert für den gegebenen<br />
Hubbletyp? Beachten Sie dabei, dass man hierfür die Leuchtkräfte und NICHT<br />
die Helligkeiten benötigt.<br />
• Aus einem Konturlinienplot lässt sich mit einfachen Mitteln die Elliptizität ermitteln.<br />
Erstellen sie daher einen solchen Konturlinienplot mittels des MIDAS-Befehls<br />
plot/con Dateiname Bereich ? cuts<br />
Ein Vergleich der beiden Halbachsen liefert nun die Elliptizität. Bei elliptischen<br />
<strong>Galaxien</strong>: Entspricht dieser Wert den Angaben aus dem Hubbletyp? Für Spiralgalaxien:<br />
Welchem Inklinationswinkel entspricht dieser Wert, wenn man eine unendlich<br />
dünne Scheibe annimmt?<br />
• Betrachten Sie auch des Residuenbild des Fits (Dateiname . . . residual.bdf). Zeigen<br />
sich innerhalb der Galaxie irgendwelche auffälligen Merkmale?<br />
• Bestimmen Sie das Seeing während der Aufnahme aus der Halbwertsbreite (FWHM)<br />
eines Sterns. Der entsprechende MIDAS-Befehl hierfür lautet<br />
center/gauss ? cursor<br />
und liefert ihnen neben der Position des Sterns auch die FWHM-Werte für die Xund<br />
Y-Achse.<br />
− 1
Anhang A<br />
Grundbegriffe der<br />
Flächenphotometrie<br />
Zur quantitativen Erfassung der strukturellen Eigenschaften <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> bzw. derer<br />
Komponenten werden flächenphotometrische Methoden benutzt. Das Ziel der zweidimensionalen<br />
Photometrie ist die Lichtverteilung flächenhafter Objekte zu messen und in einer<br />
standardisierten und distanzunabhängigen Weise darzustellen. Hierfür sind zwei Größen<br />
relevant: die Flächenhelligkeit µ in [] und der photometrische Radius R ⋆ [arcsec].<br />
Werden in einem Pixel an der Position x, y des Detektors während einer Sekunde F<br />
digitale Einheiten (counts) registriert, dann ist die Intensität I(x, y) in [erg sec −1 cm −2<br />
sr −1 ] an der Stelle x, y gegeben durch<br />
I = Strahlungsfluß<br />
Raumwinkel<br />
→ I = F<br />
Ω · c1. (A.1)<br />
2 ′′<br />
Ω ist der Raumwinkel, der einem Pixel entspricht (0.369 für das verwendete CCD am<br />
0.5 Teleskop1 ) und c1 eine Kalibrationskonstante.<br />
Die Flächenhelligkeit µ(x, y) an der Stelle x, y ist definiert durch:<br />
mit c2 als Kalibrationskonstante.<br />
µ(x, y) = −2.5 log 10(F · 1 ′′<br />
) + c2<br />
(A.2)<br />
Die Flächenhelligkeit µ(x, y) ist ein Maß für die Intensität I und daher eine entfernungsunabhängige<br />
und intrinsische Eigenschaft <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong>, wie z.B. die absolute<br />
Helligkeit oder die Farbe (s. Abschnitt A.2). Gesucht wird allerdings eine einfachere und<br />
standardisierte Darstellung der Intensitätsverteilung einer Galaxie. An Stelle der beiden<br />
Koordinaten x, y wird der photometrische Radius R ⋆ benutzt. Eine Isophote des Countlevels<br />
F habe die eingeschlossene Fläche A(F ). Als photometrischen Radius R ⋆ der Isophote<br />
bezeichnet man den Radius des flächengleichen Kreises:<br />
R ⋆ =<br />
�<br />
A(F )<br />
π<br />
(A.3)<br />
R ⋆ ist somit eine Meßgröße, die nach der eindeutigen Vorschrift A = A(≥ F ) bestimmt<br />
wird und daher monoton mit zunehmendem F wächst. R ⋆ hängt nur <strong>von</strong> der Fäche und<br />
nicht <strong>von</strong> der Form einer Isophote ab.<br />
1 Weitere Informationen zu dem verwendeten CCD-Detektor finden Sie in Abschnitt C.7.<br />
9
10 ANHANG A. GRUNDBEGRIFFE DER FLÄCHENPHOTOMETRIE<br />
Der Übergang <strong>von</strong> F (x, y) auf I(A), bzw. I(R⋆ ), entspricht einer Transformation einer<br />
beliebigen zweidimensionalen Flußverteilung zu der radialen Intensitätsverteilung einer<br />
ausgedehnten sphärisch-symmetrischen Quelle. Mit dem Abbildungsmaßstab der verwendeten<br />
Optik2 folgt:<br />
µ(R ⋆ �<br />
⋆ F (R )<br />
) = −2.5 · log10 0.3692 �<br />
+ c2<br />
(A.4)<br />
Zur Berechnung eines Flächenhelligkeitsprofils µ(R ⋆ ) (surface brightness profile - SBP;<br />
gelegentlich auch als Leuchtkraftprofil bezeichnet) wird zu einer Schar <strong>von</strong> Isophoten<br />
der Countlevel Fi die zugehörige Schar photometrischer Radien R ⋆ i bestimmt. Dieses<br />
elementare Verfahren der Flächenphotometrie hat die Vorteile, daß (i) die erhaltenen<br />
SBPs wesentlich rauschärmer sind, verglichen mit einfachen Intensitätsschnitten durch<br />
die <strong>Galaxien</strong> und (ii) daß sich die SBPs irregulärer <strong>Galaxien</strong> durch die Bestimmung der<br />
Verteilungsfunktion A = A(≥ F ) unmittelbar vergleichen lassen.<br />
Die scheinbare Magnitude einer Galaxie innerhalb ihres Isophotenradius R ⋆ iso lässt<br />
sich aus ihrem SBP als<br />
bestimmen.<br />
m(R ⋆ ⎛<br />
R<br />
⎜<br />
iso) = −2.5 log10 ⎝<br />
⋆ �iso<br />
2 π I(R ∗ )R ∗ dR ∗<br />
⎞<br />
⎟<br />
0<br />
⎠ + c2<br />
(A.5)<br />
A.1 Empirische Gesetze der Flächenhelligkeitsverteilung<br />
<strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong><br />
Die Flächenhelligkeitsprofile <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> in der Hubble-Sequenz lassen sich anhand einiger<br />
weniger empirischer Gesetze annähern. Im wesentlichen handelt es sich um folgende<br />
Verteilungen:<br />
A.1.1 Exponentialgesetz<br />
Der radiale Intensitätsverlauf I(R ⋆ ) <strong>von</strong> Scheibengalaxien läßt sich durch das Exponentialgesetz<br />
approximieren (de Vaucouleurs 1959, Freeman 1970). Es zeigt die Form<br />
I(R ⋆ �<br />
) = I0 exp − R⋆<br />
�<br />
α<br />
(A.6)<br />
mit der zentralen Intensität I0 [erg s −1 cm −2 sr −1 ] und der exponentiellen Skalenlänge α<br />
[arcsec].<br />
Der zugehörige Flächenhelligkeitsverlauf µ(R ⋆ ) ergibt sich als<br />
µ(R ⋆ � ⋆ �<br />
R<br />
) = µ0 + 1.086 · . (A.7)<br />
α<br />
2 Hier wird angenommen, daß kein Zusammenfassen mehrerer Pixel in einem (binning) beim CCD-<br />
Auslesen vorliegt, d.h. ein binning <strong>von</strong> 1×1. Wird der CCD-Detektor mit einem anderen binning als 1×1<br />
ausgelesen, dann ist dies in Gl. (A.4) zu beachten.
A.2. FARBPROFILE 11<br />
Die zentrale Flächenhelligkeit µ0 [mag/ ′′ ] und exponentielle Skalenlänge α in Gl. (A.7)<br />
lassen sich durch lineare Regression aus dem abgeleiteten Flächenhelligkeitsprofil bestimmen.<br />
Trägt man die Flächenhelligkeit µ einer Spiralgalaxie linear gegen den Radius R ⋆<br />
auf, so erkennt man den Lichtanteil der Scheibe an dem geraden Verlauf des SBP.<br />
Das Exponentialgesetz liefert ebenfalls eine gute Approximation zu den SBPs <strong>von</strong><br />
nicht-abgeflachten bzw. sphäroidalen Systemen geringer Masse, wie. z.B. zwergirregulärer<br />
(dIs) und zwergelliptischer (dEs) <strong>Galaxien</strong>.<br />
A.1.2 Das de Vaucouleurs-Gesetz<br />
Das de Vaucouleurs-Gesetz (de Vaucouleurs 1948, 1953) ergibt eine gute Näherung der<br />
Flächenhelligkeitsprofile <strong>von</strong> elliptischen <strong>Galaxien</strong> und <strong>von</strong> den Bulge-Komponenten der<br />
Spiralgalaxien.<br />
Hierbei ist die radiale Intensitätsverteilung gegeben durch<br />
I(R ⋆ ) = I0 exp �<br />
−κR<br />
1<br />
⋆ 4<br />
�<br />
, (A.8)<br />
mit der zentralen Intensität I0 [erg s −1 cm −2 sr −1 ], oder in der bekannteren Form<br />
I(R ⋆ ⎛ ⎡<br />
� ⋆<br />
) = Ie exp ⎝−7.67<br />
R<br />
· ⎣<br />
Re<br />
� 1<br />
4<br />
⎤⎞<br />
− 1⎦⎠<br />
(A.9)<br />
Ie bezeichnet die Intensität am Effektivradius Re (I(R⋆ ) = Re), d.h. am photometrischen<br />
Radius, der 50% des Gesamtlichtes der Galaxie beinhaltet.<br />
Flächenhelligkeitsprofile, die dem de Vaucouleurs-Gesetz entsprechen, bilden bei einer<br />
Auftragung <strong>von</strong> µ(R⋆ 1<br />
⋆ ) über R 4 eine Gerade.<br />
A.1.3 Das Sérsic-Gesetz<br />
Das Sérsic-Gesetz (Sérsic 1968) kann als eine Erweiterung des Exponentialgesetzes angesehen<br />
werden. Es hat die Form<br />
bzw.<br />
I(R ⋆ �<br />
) = I0 exp<br />
− R⋆<br />
α<br />
� 1<br />
η<br />
µ(R ⋆ � ⋆ R<br />
) = µ0 + 1.086 ·<br />
α<br />
(A.10)<br />
� 1<br />
η<br />
. (A.11)<br />
Der Sersic-Exponent η in Gl. (A.11) gibt die Abweichung des Flächenhelligkeitsprofils<br />
<strong>von</strong> einer exponentiellen Verteilung (η = 1) an. Im speziellen Fall <strong>von</strong> η = 4 geht<br />
das Sérsic-Gesetz in das de Vaucouleurs-Gesetz über. Typischerweise nimmt der Sérsic-<br />
Exponent für elliptische <strong>Galaxien</strong> Werte zwischen ∼3 und ∼6 an.
12 ANHANG A. GRUNDBEGRIFFE DER FLÄCHENPHOTOMETRIE<br />
Abbildung A.1: Transmissionskurven der Breitbandfilter Bessel B (blau) und R (rot)<br />
überlagert auf das Emissionslinienspektrum einer Galaxie mit aktiver Sternbildung (aus<br />
Knollmann 2005, Diplomarbeit, Universität <strong>Göttingen</strong>).<br />
A.2 Farbprofile<br />
Ein radiales Farbprofil ergibt sich durch Subtraktion der Flächenhelligkeitsprofile einer<br />
Galaxie in zwei verschiedenen Breitbandfiltern. Zum Beispiel errechnet sich das B − R<br />
Farbprofil aus den Flächenhelligkeitsprofilen der B und R-Bänder als<br />
B − R = µB(R ⋆ ) − µR(R ⋆ ) = −2.5 log 10<br />
� �<br />
FB<br />
FR<br />
+ c ′<br />
(A.12)<br />
Durch die Untersuchung <strong>von</strong> Farbprofilen lassen sich u.a. Aussagen über das Alter der<br />
Sternpopulation als Funktion des galaktozentrischen Radius einer Galaxie gewinnen.<br />
Radiale Farbprofile elliptischer <strong>Galaxien</strong> zeigen einen nahezu konstanten Verlauf, welcher<br />
darauf hindeutet, daß die Sternkomponente dieser Systeme überall ein etwa gleiches<br />
Alter hat. In <strong>Galaxien</strong> mit starken Sternbildungsausbrüchen (starbursts) können dagegen<br />
beträchtliche Farbgradienten auftreten, welche Konsequenz der sehr unterschiedlichen<br />
Farbindizes der jungen und alten Sternpopulation sind. Die Entwicklung des B−V Farbindizes<br />
für die verschiedene Hubbletypen mit ihren Sternpopulation mit den entsprechenden<br />
Sternbildungsraten ist in der Abb. A.3 dargestellt.<br />
A.3 Konturlinienplots
A.3. KONTURLINIENPLOTS 13<br />
Farbindex (B-V) (mag)<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
E<br />
Sa<br />
Sb<br />
Sc<br />
Sd<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10 12 14<br />
Zeit (10 9 Jahre)<br />
Abbildung A.3: Zeitliche Entwicklung des B-V Farbindizes für die verschiedenen Hubble-<br />
Typen. Die Modellierung wurde mit dem Göttinger <strong>Galaxien</strong> Evolutionscode GALEV<br />
durchgeführt. Dieser berücksichtigt neben der zeitlich veränderlichen Sternentstehungrate<br />
auch die Evolution der gebildeten Sterne sowie die Anreicherung der Galaxie durch schwere<br />
Elemente.<br />
Abbildung A.4: Konturlinienplot der Spiralgalaxie M94.
14 ANHANG A. GRUNDBEGRIFFE DER FLÄCHENPHOTOMETRIE
Anhang B<br />
Technische Durchführung<br />
B.1 Reduktion der Daten mit Mr. Miller<br />
Mr. Miller ist ein am Institut für <strong>Astro</strong>physik <strong>Göttingen</strong> (IAG) entwickeltes Ensemble<br />
<strong>von</strong> Routinen in der Skript-Sprache <strong>von</strong> ESO-MIDAS 1 und in Fortran, welches eine effiziente<br />
Reduktion und Analyse <strong>von</strong> CCD-Direktbilder mit dem 0.5m Teleskops ermöglicht.<br />
Eine ausführliche Anleitung für Mr. Miller finden Sie in der Literaturmappe oder auf<br />
der Webseite des Versuchs 2 .<br />
B.2 Ableitung und Anpassung <strong>von</strong> Flächenhelligkeitsprofilen<br />
mit 2D-SBP<br />
Zur Ableitung und Anpassung <strong>von</strong> Flächenhelligkeitsprofilen (SBPs) <strong>von</strong> <strong>Galaxien</strong> wird<br />
das eigens für diesen Versuch geschriebene Program 2D-SBP verwendet. Dieses Programm<br />
bedient sich ebenfalls des Skript-Sprache <strong>von</strong> MIDAS und baut auf die MIDAS-Routinen<br />
center/moment, fit/ell3, regression/linear. Die MIDAS-Routine fit/ell3 3 berechnet<br />
u.a. ein zweidimensionales Model zu der Lichtverteilung einer Galaxie. Subtraktion<br />
dieses 2D-Models vom Ausgangsbild ermöglicht die Güte des Fits zu prüfen und morphologische<br />
Details im Residuenbild hervorzuheben. Ein Beispiel dieser Prozedur ist in der<br />
Abb. B.1 gezeigt.<br />
Das Programm 2D-SBP benötigt Aufnahmen, die bereits reduziert sind (sinnvollerweise<br />
unter Verwendung <strong>von</strong> Mr. Miller), welche folgende zusätzliche Deskriptoren beinhalten:<br />
• gain: CCD-gain (e − /ADU)<br />
• instrscl: instrumentelle Skala (”/pixel)<br />
1 Akronym für das Programmpaket zur Analyse astrophysikalischer Daten Munich Image Data Analysis<br />
System welches vom European Southern Observatory entwickelt und gewartet wird. Aktuelle Informationen<br />
zu den neusten Versionen <strong>von</strong> MIDAS sowie detaillierte Anleitung zu dessen Nutzung finden Sie in<br />
http://www.eso.org/projects/esomidas.<br />
2 http://www.astro.physik.uni-goettingen.de/academics/f-praktikum/galaxien/<br />
3 Dieses Programm basiert auf dem Algorithmus <strong>von</strong> Bender & Möllenhof (1987, A&A 177, 71). Die<br />
Originalarbeit liegt im Anhang C vor.<br />
15
16 ANHANG B. TECHNISCHE DURCHFÜHRUNG<br />
Originalbild der<br />
Spiralgalaxie M94<br />
Modell berechnet durch<br />
2D-SBP<br />
Residualbild <strong>von</strong> M94 nach<br />
Subtraktion des Modells<br />
Abbildung B.1: Beispiel der Berechnung und Subtraktion eines zweidimensionalen Models<br />
einer Galaxie vom Ausgangsbild. Im Residualbild erkennt man deutlich die Spiralarme,<br />
die aufgrund ihres geringen Kontrast im Originalbild verborgen bleiben.<br />
• sky bg: Himmelshintergrund in counts<br />
• noise: Rauschen im Himmelshintergrundes in counts<br />
• sky fit sigma: Unsicherheit in der Anpassung und Subtraktion des Himmelshintergrunds<br />
• cal constant: Kalibrationskonstante in mag<br />
• n images: Anzahl der Einzelnaufnahmen aus deren Mittelung die vorliegende Aufnahme<br />
erstellt wurde.<br />
Diese Deskriptoren sollen unter Anwendung des Skripts<br />
@@ add descriptors Bildname<br />
vor Ausführung des Programms 2D-SBP in die Datei Bildname hinzugefügt werden. In<br />
einer späteren Version <strong>von</strong> Mr. Miller ist es geplant die o.g. Deskriptoren automatisch<br />
zu berechnen und hinzuzufügen.<br />
2D-SBP erfordert lediglich die interaktive Wahl des Zentrums der Galaxie. Diese Routine<br />
berechnet darauf hin ein Flächenhelligkeitsprofil µ(R ⋆ ) der Galaxie, welches im Graphikfenster<br />
<strong>von</strong> MIDAS dargestellt wird (Abb. B.2). Es stehen nun verschiedene Optionen zur<br />
Auswahl (s. Beispiel-Analyse unten):<br />
1. Interaktive Auswahl eines neuen Zentrums, etwa um das SBP einer anderen Galaxie<br />
im Feld zu berechnen<br />
2. Auftragung des neuen SBP µ(R ⋆ ) über einer linearen Radius-Skala,
B.2. FLÄCHENHELLIGKEITSPROFILEN MIT 2D-SBP 17<br />
3. Erprobung der Gültigkeit des de Vaucouleurs- bzw. Sérsic-Gesetzes durch Auftragung<br />
<strong>von</strong> µ(R⋆ 1<br />
⋆ ) gegen R η . η wird abgefragt<br />
4. Bestimmung des Radiusintervalls (R ⋆ min, R ⋆ max), das bei Anpassung <strong>von</strong> Modellen<br />
berücksichtigt wird<br />
5. Anpassung eines linearen Fits an das µ(R ⋆ ) um die Gültigkeit des Exponentialgesetzes<br />
zu prüfen. Es wird die zentrale Flächenhelligkeit µ0 () und exponentielle<br />
Skalenlänge α (arcsec) sowie die Gesamtmagnitude der Scheibenkomponente berechnet.<br />
6. Iterative Anpassung eines Sérsic-Models an das beobachtete SBP. Zusätzlich zu µ0<br />
und α wird der Sérsic-Exponent η, der das Profil am besten beschreibt, ausgegeben.<br />
7. Aufhebung des zuvor selektierten Radiusintervalls (R ⋆ min, R ⋆ max) etwa um ein neuen<br />
Fit durchzuführen.
18 ANHANG B. TECHNISCHE DURCHFÜHRUNG<br />
Im folgenden wird eine Beispielanwendung des Programms @@ 2D-SBP auf ein MIDAS-<br />
Bild mit dem Namen m87vbg.bdf vorgeführt. Das resultierende Flächenhelligkeitsprofil<br />
wird in den Spalten #8 und #9 der MIDAS-Tabelle Bildname 2D model.tbl (im konkreten<br />
Beispiel m87vbg 2D model.tbl) gespeichert. Das Ausgangsbild nach Subtraktion des<br />
angepassten zweidimensionalen Models finden Sie in der Datei Bildname residual.bdf.<br />
@@ 2D-SBP m87vbg<br />
. . . . . . . . . . . .<br />
* Place the rectangle at the center of the galaxy<br />
. . . . . . . . . . . .<br />
Abbildung B.2: (links)V-Band Aufnahme (3×5 min) der Galaxie M87 mit dem 0.5m-<br />
Teleskop am IAG. (rechts) Flächenhelligkeitsprofil <strong>von</strong> M87, berechnet mit dem Programm<br />
2D-SBP.<br />
Options (1-8)<br />
1: select another center for the galaxy and compute a new 2D model<br />
2: plot the surface brightness against R<br />
3: plot the SBP against R**(1/n)<br />
4: define radius range for the fit<br />
5: fit an exponential profile to the selected SBP range<br />
6: fit an Sersic model to the selected SBP range<br />
7: unflag SBP table<br />
8: exit
B.2. FLÄCHENHELLIGKEITSPROFILEN MIT 2D-SBP 19<br />
Abbildung B.3: (oben) Auswahl <strong>von</strong> Messpunkten des Flächenhelligkeitsprofils <strong>von</strong> M87<br />
innerhalb des Radiusintervals, der durch die vertikalen Balken gekennzeichnet ist. (unten)<br />
Darstellung vom µ(R ⋆ ) gegen R ⋆1/η nach iterativer Anpassung des Sérsic-Gesetzes. Der<br />
bestimmter Sérsic-Exponent η (hier η ≈ 2.8) ergibt bei der dargestellten Auftragung des<br />
Profils gegen R ⋆1/η einen nahezu geraden Verlauf.
20 ANHANG B. TECHNISCHE DURCHFÜHRUNG<br />
Abbildung B.4: (oben) Auftragung des SBP <strong>von</strong> M87 gegen R ⋆ und Auswahl des Radius-<br />
Intervalls, das gefittet wird. (unter) Anpassung des Exponentialgesetzes an den gewälten<br />
Profilbereich. Die zentrale Flächenhelligkeit µ0 ergibt sich durch Extrapolation des Fit<br />
zum Radius R ⋆ =0 arcsec.
Anhang C<br />
Ergänzende Informationen und<br />
Auszüge aus der Literatur<br />
C.1 Photometrische Filtersysteme<br />
Abbildung C.1: Transmissionskurven und zentrale Wellenlängen verwendeter Filter in der<br />
<strong>Astro</strong>nomie (Quelle: Dr. Rolf Jansen, AST 598, Arizona State University).<br />
21
22 ANHANG C. ERGÄNZENDE INFORMATIONEN<br />
C.2 Absolute Magnituden <strong>von</strong> Sternen auf der Hauptreihe<br />
Abbildung C.2: Absolute Magnitude, bolometrische Korrektur und Farbindizes verschiedener<br />
Sterntypen auf der Hauptreihe (aus [1]).
C.3. SPEKTROSKOPISCHE ENTWICKLUNG 23<br />
C.3 Spektren <strong>von</strong> Hauptreihesternen und spektroskopische<br />
Entwicklung einer Sternpopulation<br />
Abbildung C.3: Spektren <strong>von</strong> Hauptreihesternen und spektroskopische Entwicklung einer<br />
Sternpopulation (aus [1]).<br />
C.4 Flächenhelligeitsprofile <strong>von</strong> Spiralgalaxien<br />
Abbildung C.4: Flächenhelligeitsprofile der Spiralgalaxien NGC 7331 (aus [1]).
24 ANHANG C. ERGÄNZENDE INFORMATIONEN<br />
C.5 Fundamentalebene-Relationen<br />
Auszüge der sog. Fundamentalbenerelationen für <strong>Galaxien</strong>, in denen strukturelle Eigenschaften,<br />
wie z.B. die zentrale Flächenhelligkeit µ0 und der Kernradius (Radius, an dem<br />
die Intensität auf die Hälfte ihres zentralen Wertes abgefallen ist) eingehen (aus [1]).<br />
C.6 Leuchtkraft-Metallizität-Relation<br />
Abbildung C.5: Leuchtkraft-Metallizität Beziehung für Zwergirreguläre und Zwergelliptische<br />
<strong>Galaxien</strong> (Skillmann 1989).
C.7. TECHNISCHE DATEN DES VERWENDETEN CCD 25<br />
C.7 Technische Daten des verwendeten CCD<br />
Imaging CCD Kodak Enhanced KAF-6303E<br />
Pixel Array 3072 x 2048 pixels, 27.5 x 18.4 mm<br />
Total Pixels 6.3 million<br />
Pixel Size 9 x 9 microns<br />
Full Well Capacity 100,000 e-<br />
Exposure 0.12 to 3600 seconds, 10ms resolution<br />
A/D Converter 16 bits<br />
A/D Gain 1.4e-/ADU unbinned, 2.3e- binned<br />
Read Noise 13.5e- RMS<br />
Full Frame Download 15 seconds<br />
Quellen<br />
[1] L.S. Sparke & J.S. Gallagher: Galaxies in the Universe<br />
[2] P. Schneider: Einführung in die Extragalaktische <strong>Astro</strong>nomie und Kosmologie<br />
[3] Kodak (www.kodak.com) und SBIG (www.sbig.com) Webseite
26 ANHANG C. ERGÄNZENDE INFORMATIONEN
Anhang D<br />
Objektkatalog<br />
Die folgende Tabelle gibt eine Auflistung der hellsten <strong>Galaxien</strong> (B
28 ANHANG D. OBJEKTKATALOG<br />
D.1 Helle <strong>Galaxien</strong> (B < 11mag)<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC0147 E J003312.0+483031 10.56±0.29 2.05 0.24<br />
NGC0185 E J003857.9+482015 10.17±0.21 2.03 0.08<br />
NGC0205 E J004022.3+414109 8.87±0.22 2.25 0.26<br />
NGC0221 E J004241.8+405158 8.87±0.27 1.93 0.16<br />
NGC0224 Sb J004244.3+411607 4.31±0.22 3.20 0.39<br />
IC1613 I J010454.2+020760 10.07±0.20 2.19 0.05<br />
NGC0598 Sc J013350.9+303936 6.36±0.23 2.79 0.23<br />
NGC0628 Sc J013641.8+154700 9.71±0.26 1.98 0.03 29.95<br />
NGC0676 S0-a J014857.3+055426 10.67±1.49 1.49 0.55 31.62<br />
NGC0772 Sb J015920.0+190028 10.62±0.53 1.77 0.27 32.74<br />
NGC0891 Sb J022233.6+422046 10.86±0.18 2.07 0.71 29.91<br />
NGC0925 Scd J022716.9+333444 10.60±0.25 2.02 0.26 29.85<br />
NGC1023 E-SO J024024.0+390348 9.56±0.49 1.88 0.43 30.30<br />
IC0342 SABc J034649.2+680548 9.64±0.66 2.30 0.02<br />
NGC2146 SBab J061837.7+782121 10.54±0.67 1.72 0.20 31.09<br />
NGC2403 SABc J073650.7+653609 8.82±0.11 2.30 0.30<br />
NGC2683 Sb J085241.2+332516 10.03±0.30 1.94 0.55 29.37<br />
NGC2655 S0-a J085538.9+781325 10.96±0.08 1.65 0.21 31.86<br />
NGC2768 E J091137.5+600214 10.82±0.16 1.79 0.37 31.83<br />
NGC2841 Sb J092202.5+505835 10.04±0.12 1.89 0.32 30.37<br />
NGC2976 Sc J094715.5+675503 10.80±0.10 1.78 0.29<br />
NGC3031 Sab J095533.1+690356 7.79±0.10 2.34 0.32<br />
NGC3034 Sd J095552.3+694047 8.96±0.17 1.97 0.33<br />
NGC3077 Sd J100320.0+684401 10.62±0.06 1.71 0.09<br />
NGC3184 SABc J101817.0+412528 10.42±0.16 1.86 0.01 30.20<br />
NGC3198 Sc J101954.9+453259 10.90±0.25 1.88 0.51 30.43<br />
IC2574 SABm J102823.5+682444 10.84±0.07 2.07 0.34<br />
NGC3344 Sbc J104331.1+245520 10.50±0.08 1.82 0.02 29.97<br />
NGC3351 Sb J104357.7+114213 10.59±0.12 1.85 0.22 30.36<br />
NGC3368 SABa J104645.7+114912 10.10±0.10 1.88 0.18 30.64<br />
NGC3379 E J104749.6+123454 10.21±0.15 1.70 0.04 30.69<br />
NGC3384 E-SO J104816.9+123743 10.88±0.15 1.73 0.23 30.64<br />
NGC3556 SBc J111131.0+554026 10.68±0.05 1.73 0.46 30.62<br />
NGC3607 E-SO J111654.5+180311 10.93±0.17 1.66 0.06 30.87<br />
NGC3623 SABa J111855.7+130532 10.12±0.13 1.91 0.59 30.51<br />
NGC3627 SABb J112014.9+125930 9.72±0.19 1.95 0.35 30.26<br />
NGC3628 Sb J112016.9+133528 9.96±0.18 2.09 0.57 30.59<br />
NGC3631 Sc J112103.0+531012 10.68±0.33 1.61 0.07 31.49<br />
NGC3675 Sb J112608.2+433511 10.96±0.17 1.77 0.26 30.70<br />
NGC3726 Sc J113321.2+470145 10.68±0.18 1.72 0.17 30.93<br />
NGC3893 SABc J114838.4+484234 10.78±0.25 1.49 0.28 31.16<br />
NGC3938 Sc J115249.2+440717 10.90±0.04 1.64 0.01 30.82<br />
NGC3953 Sbc J115349.0+521936 10.45±0.28 1.82 0.29 31.32
D.1. HELLE GALAXIEN (B < 11MAG) 29<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC3992 Sbc J115735.9+532228 10.47±0.22 1.87 0.18 31.32<br />
NGC4051 SABb J120309.7+443152 10.79±0.18 1.71 0.09 30.59<br />
NGC4125 E J120806.0+651027 10.63±0.08 1.77 0.11 31.80<br />
NGC4192 SABb J121348.3+145357 10.85±0.09 1.98 0.62<br />
NGC4214 I J121539.1+361941 10.19±0.08 1.89 0.09<br />
NGC4216 SABb J121554.3+130900 10.95±0.16 1.90 0.62<br />
NGC4236 SBd J121642.0+692745 10.05±0.12 2.31 0.53<br />
NGC4244 Sc J121729.5+374825 10.41±0.37 2.18 0.41<br />
NGC4254 Sc J121849.6+142459 10.41±0.07 1.71 0.05 32.77<br />
NGC4258 SABb J121857.6+471813 9.13±0.13 2.22 0.42 29.92<br />
NGC4303 Sbc J122155.0+042829 10.15±0.07 1.80 0.04 31.82<br />
NGC4321 SABb J122255.0+154921 9.98±0.11 1.88 0.05 31.90<br />
NGC4365 E J122428.2+071903 10.48±0.14 1.79 0.13 31.36<br />
NGC4374 E J122503.9+125312 10.10±0.15 1.80 0.06 30.79<br />
NGC4382 S0-a J122524.0+181128 10.00±0.19 1.88 0.11 30.48<br />
NGC4395 Sm J122549.0+333249 10.84±0.26 1.62 0.42<br />
NGC4406 E J122612.2+125644 9.84±0.21 2.00 0.13<br />
NGC4414 Sc J122627.1+311322 10.96±0.06 1.44 0.24 30.52<br />
NGC4438 Sa J122745.9+130032 10.93±0.09 1.95 0.24<br />
NGC4449 IB J122810.9+440533 9.47±0.37 1.72 0.20<br />
NGC4450 Sab J122829.6+170506 10.83±0.08 1.75 0.11 32.35<br />
NGC4472 E J122946.8+080001 9.27±0.16 1.97 0.09 30.94<br />
NGC4490 SBcd J123036.4+413837 9.77±0.20 1.80 0.51 30.28<br />
NGC4486 E J123049.2+122329 9.55±0.13 1.90 0.03 31.42<br />
NGC4494 E J123124.0+254630 10.68±0.10 1.64 0.02 31.60<br />
NGC4501 Sb J123159.2+142513 10.20±0.12 1.89 0.21 32.66<br />
NGC4526 S0 J123403.0+074157 10.61±0.13 1.90 0.44 29.90<br />
NGC4535 Sc J123420.3+081152 10.52±0.13 1.86 0.06 32.32<br />
NGC4548 Sb J123526.4+142947 10.94±0.08 1.73 0.07 29.64<br />
NGC4552 E J123539.9+123322 10.67±0.15 1.84 0.02<br />
NGC4559 Sc J123557.7+275735 10.28±0.12 2.00 0.37 30.72<br />
NGC4565 Sb J123620.8+255915 10.05±0.23 2.16 0.79 31.47<br />
NGC4569 SABa J123650.0+130945 10.10±0.14 1.98 0.33<br />
NGC4579 SABb J123743.9+114906 10.45±0.10 1.75 0.11 31.80<br />
NGC4605 SBc J123959.4+613633 10.81±0.17 1.77 0.41<br />
NGC4621 E J124202.3+113852 10.66±0.13 1.68 0.16 29.40<br />
NGC4631 SBcd J124207.7+323234 9.45±0.23 2.12 0.74 30.24<br />
NGC4636 E J124249.8+024116 10.42±0.17 1.86 0.11 30.86<br />
NGC4649 E J124340.1+113310 9.82±0.12 1.87 0.07 31.17<br />
NGC4656 SBm J124357.6+321013 9.66±0.56 1.93 0.88 30.36<br />
NGC4725 SABa J125026.6+253003 9.93±0.15 1.98 0.16 31.45<br />
NGC4736 Sab J125053.1+410712 8.66±0.31 2.00 0.06 29.36<br />
NGC4826 Sab J125643.8+214060 9.30±0.17 2.00 0.30 29.49<br />
NGC5005 SABb J131056.3+370330 10.53±0.10 1.73 0.44 31.09<br />
NGC5033 Sc J131327.5+363537 10.70±0.12 1.98 0.35 30.94
30 ANHANG D. OBJEKTKATALOG<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC5055 Sbc J131549.3+420145 9.32±0.04 2.08 0.22 30.10<br />
NGC5194 Sbc J132952.3+471140 8.66±0.27 1.99 0.10 30.01<br />
NGC5195 S? J132959.6+471558 10.49±0.04 1.75 0.10 30.03<br />
NGC5248 SABb J133732.4+085306 10.85±0.24 1.68 0.20 31.26<br />
NGC5457 SABc J140312.4+542053 8.39±0.20 2.34 0.01 29.28<br />
NGC5866 S0-a J150629.6+554548 10.73±0.07 1.80 0.36 30.66<br />
NGC6503 Sc J174926.5+700840 10.84±0.11 1.81 0.49<br />
NGC6946 SABc J203452.7+600914 9.77±0.23 2.02 0.02<br />
D.2 Weitere <strong>Galaxien</strong> (11mag ≤ B ≤ 12mag)<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC7814 Sab J000315.0+160843 11.57±0.10 1.69 0.36 31.03<br />
IC0010 IB J002023.1+591735 11.78±0.23 1.78 0.05<br />
NGC0278 SABb J005204.3+473302 11.49±0.08 1.39 0.01 30.35<br />
NGC0404 E-S0 J010927.0+354305 11.18±0.06 1.57 0.00<br />
NGC0428 SABm J011255.7+005854 11.94±0.09 1.49 0.16 31.01<br />
NGC0488 Sb J012146.8+051524 11.13±0.07 1.70 0.14 32.53<br />
NGC0524 S0-a J012447.7+093220 11.37±0.20 1.57 0.01 32.70<br />
NGC0660 Sa J014301.9+133837 11.93±0.08 1.77 0.42 30.47<br />
NGC0672 SBc J014754.4+272559 11.43±0.09 1.79 0.43 29.31<br />
NGC0821 E J020821.1+105947 11.74±0.17 1.43 0.11 31.98<br />
NGC0864 SABc J021527.5+060006 11.60±0.19 1.60 0.16 31.70<br />
IC0239 SABc J023627.9+385809 11.90±0.05 1.56 0.04 30.84<br />
NGC1055 SBb J024145.0+002634 11.45±0.47 1.79 0.33 30.61<br />
NGC1058 Sc J024330.4+372028 11.93±0.13 1.43 0.16 29.79<br />
NGC1073 SBc J024340.3+012233 11.63±0.18 1.61 0.12 31.07<br />
IC0356 Sb J040746.9+694845 11.54±0.40 1.60 0.03 31.05<br />
NGC1569 IB J043049.2+645053 11.80±0.11 1.52 0.28<br />
NGC1615 E-S0 J043601.9+195703 11.99±0.91 1.13 0.28 33.45<br />
NGC1961 SABb J054205.5+692242 11.80±0.10 1.61 0.15 33.87<br />
NGC2336 Sbc J072703.8+801041 11.15±0.12 1.76 0.26 32.74<br />
NGC2276 SABc J072711.8+854519 11.97±0.07 1.41 0.09 32.93<br />
NGC2366 IB J072851.9+691231 11.53±0.16 1.70 0.46<br />
UGC04305 I J081903.9+704309 11.17±0.08 1.88 0.14<br />
NGC2681 S0-a J085332.6+511847 11.16±0.13 1.55 0.03 30.46<br />
NGC2775 Sab J091020.1+070217 11.14±0.10 1.64 0.10 31.42<br />
NGC2787 S0-a J091919.2+691212 11.60±0.12 1.51 0.26 30.66<br />
NGC2805 SABc J092020.1+640612 11.76±0.14 1.63 0.10 32.25<br />
NGC2859 S0-a J092418.5+343048 11.84±0.06 1.58 0.06 32.07<br />
NGC2950 S0 J094235.1+585105 11.91±0.14 1.46 0.20 31.71<br />
NGC2985 Sab J095022.3+721646 11.21±0.07 1.58 0.09 31.77<br />
UGC05373 IB J100000.0+051956 11.92±0.08 1.69 0.19<br />
NGC3065 S0 J100155.3+721013 11.74±0.54 1.25 0.03 32.56
D.2. WEITERE GALAXIEN (11MAG ≤ B ≤ 12MAG) 31<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC3079 SBcd J100158.5+554050 11.40±0.26 1.89 0.79 31.41<br />
UGC05470 E J100828.1+121823 11.15±0.09 2.04 0.14<br />
NGC3166 S0-a J101345.7+032529 11.45±0.15 1.57 0.24 31.38<br />
NGC3169 Sa J101414.8+032759 11.26±0.08 1.62 0.22 31.23<br />
NGC3147 Sbc J101653.6+732402 11.26±0.15 1.59 0.07 33.22<br />
NGC3190 Sa J101805.3+214958 11.88±0.23 1.56 0.46 31.50<br />
NGC3193 E J101824.9+215338 11.97±0.33 1.41 0.04 31.58<br />
NGC3227 SABa J102330.6+195154 11.53±0.36 1.61 0.29 31.22<br />
NGC3239 IB J102504.8+170949 11.66±0.18 1.60 0.19 30.34<br />
NGC3245 S0 J102718.4+283027 11.66±0.06 1.54 0.25 31.63<br />
NGC3310 SABb J103845.5+533009 11.24±0.14 1.35 0.02 31.20<br />
NGC3319 SBc J103909.5+414113 11.72±0.19 1.69 0.27 30.60<br />
NGC3338 Sc J104207.5+134449 11.43±0.17 1.16 0.22 31.43<br />
NGC3359 Sc J104636.8+631327 11.05±0.11 1.75 0.20 31.28<br />
NGC3348 E J104710.0+725023 11.95±0.26 1.38 0.02 33.23<br />
NGC3377 E J104742.4+135908 11.13±0.18 1.59 0.29 30.13<br />
NGC3412 S0 J105053.3+132444 11.44±0.14 1.59 0.27 30.56<br />
NGC3423 Sc J105114.3+055024 11.61±0.06 1.49 0.09 30.85<br />
NGC3432 SBm J105230.9+363709 11.64±0.12 1.83 0.63 30.23<br />
NGC3489 S0-a J110018.6+135404 11.04±0.11 1.57 0.26 30.20<br />
NGC3486 Sc J110023.9+285829 11.07±0.06 1.78 0.15 30.33<br />
NGC3504 Sab J110311.1+275821 11.62±0.13 1.42 0.07 31.89<br />
NGC3593 S0-a J111437.0+124904 11.84±0.12 1.69 0.41 29.98<br />
NGC3596 SABc J111506.2+144714 11.80±0.07 1.51 0.04 31.29<br />
NGC3608 E J111659.0+180855 11.57±0.27 1.47 0.12 31.18<br />
NGC3610 E J111825.3+584711 11.61±0.13 1.42 0.05 32.25<br />
NGC3613 E J111836.1+580000 11.74±0.13 1.55 0.32 32.55<br />
NGC3626 S0-a J112003.8+182124 11.80±0.23 1.48 0.18 31.75<br />
NGC3640 E J112106.9+031406 11.38±0.15 1.53 0.08 31.38<br />
NGC3646 Sc J112143.1+201010 11.77±0.17 1.54 0.28 33.97<br />
NGC3642 Sbc J112218.0+590428 11.69±0.10 1.68 0.07 32.09<br />
NGC3665 S0 J112443.7+384546 11.79±0.15 1.57 0.12 32.53<br />
NGC3686 SBbc J112743.9+171327 12.00±0.08 1.47 0.12 31.25<br />
NGC3690 SBm J112833.1+583354 11.62±0.30 1.32 0.14 33.39<br />
NGC3705 SABa J113007.4+091636 11.76±0.10 1.63 0.39 30.92<br />
NGC3718 Sa J113234.6+530404 11.50±0.19 1.73 0.31 31.21<br />
NGC3729 Sa J113349.5+530729 11.72±0.18 1.46 0.15 31.25<br />
NGC3738 I J113548.1+543127 11.54±0.41 1.38 0.13<br />
NGC3810 Sc J114058.8+112817 11.26±0.10 1.55 0.17 30.91<br />
NGC3877 Sc J114607.8+472941 11.80±0.13 1.70 0.64 31.01<br />
NGC3898 Sab J114915.2+560501 11.26±0.34 1.53 0.22 31.53<br />
NGC3941 S0 J115255.4+365911 11.26±0.07 1.57 0.20 30.98<br />
NGC3945 S0-a J115313.7+604032 11.70±0.17 1.77 0.23 31.57<br />
NGC3949 Sbc J115341.9+475128 11.37±0.11 1.36 0.23 30.82<br />
NGC3982 SABb J115628.2+550730 11.78±0.34 1.31 0.06 31.43
32 ANHANG D. OBJEKTKATALOG<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC3998 S0 J115756.2+552713 11.40±0.10 1.47 0.09 31.31<br />
NGC4026 S0 J115925.2+505742 11.69±0.09 1.67 0.70 31.16<br />
NGC4036 E-S0 J120126.9+615344 11.56±0.10 1.62 0.34 31.81<br />
NGC4041 Sbc J120212.2+620814 11.65±0.12 1.38 0.03 31.64<br />
NGC4062 SABc J120404.1+315344 11.89±0.09 1.61 0.38 30.64<br />
NGC4088 SABc J120533.7+503222 11.33±0.17 1.76 0.42 30.75<br />
NGC4096 SABc J120601.0+472841 11.10±0.18 1.76 0.59 30.28<br />
NGC4100 Sbc J120608.6+493456 11.71±0.12 1.70 0.53 31.34<br />
NGC4111 S0-a J120703.2+430355 11.67±0.12 1.30 0.49 30.81<br />
NGC4123 Sc J120811.1+025242 11.93±0.13 1.52 0.19 31.45<br />
NGC4136 Sc J120917.7+295539 11.99±0.49 1.40 0.04 30.20<br />
NGC4145 Scd J121001.9+395300 11.77±0.12 1.70 0.28 31.20<br />
NGC4151 SABa J121032.6+392421 11.26±0.23 1.57 0.11 31.16<br />
NGC4178 Scd J121246.3+105157 11.88±0.10 1.64 0.57<br />
NGC4179 S0 J121252.1+011760 11.85±0.12 1.59 0.56 31.29<br />
NGC4203 E-S0 J121504.9+331154 11.72±0.15 1.53 0.31 31.29<br />
NGC4212 Sc J121539.4+135405 11.77±0.11 1.50 0.18<br />
NGC4242 Sd J121730.3+453709 11.56±0.17 1.62 0.14 30.11<br />
NGC4251 S0 J121808.3+281031 11.61±0.08 1.47 0.28 31.26<br />
NGC4261 E J121923.1+054931 11.35±0.14 1.62 0.09 32.54<br />
NGC4267 E-S0 J121945.4+124757 11.80±0.18 1.50 0.09 30.91<br />
NGC4274 SBab J121950.5+293651 11.28±0.14 1.70 0.37 30.96<br />
NGC4278 E J122006.9+291653 11.02±0.15 1.52 0.03 30.24<br />
NGC4293 S0-a J122112.8+182257 11.05±0.16 1.78 0.17 30.90<br />
NGC4314 Sa J122232.3+295342 11.41±0.04 1.58 0.02 31.07<br />
NGC4350 S0 J122357.7+164133 11.86±0.12 1.45 0.42 31.43<br />
NGC4371 S0-a J122455.4+114215 11.82±0.05 1.58 0.30 30.77<br />
NGC4388 Sb J122546.8+123943 11.89±0.23 1.74 0.61 32.86<br />
NGC4394 SBb J122555.6+181250 11.58±0.23 1.56 0.05 30.84<br />
NGC4419 Sa J122656.6+150249 11.98±0.12 1.54 0.45<br />
NGC4429 S0-a J122726.6+110627 11.04±0.10 1.75 0.35 31.20<br />
NGC4435 S0 J122740.5+130445 11.51±0.28 1.49 0.16 30.46<br />
NGC4442 S0 J122803.9+094813 11.37±0.17 1.68 0.36 29.69<br />
NGC4457 S0-a J122859.0+033414 11.71±0.15 1.46 0.09 30.63<br />
NGC4459 S0-a J122900.0+135843 11.44±0.14 1.66 0.09 31.37<br />
NGC4461 S0-a J122903.0+131102 11.88±0.16 1.58 0.38 32.30<br />
NGC4473 E J122948.9+132546 11.07±0.14 1.61 0.23 32.62<br />
NGC4477 S0 J123002.2+133811 11.31±0.10 1.59 0.06 31.58<br />
NGC4437 Sc J123245.5+000653 11.09±0.12 1.99 0.81 31.09<br />
NGC4527 SABb J123408.3+023910 11.47±0.30 1.78 0.50 32.03<br />
NGC4536 SABb J123426.8+021120 11.11±0.46 1.86 0.38 32.10<br />
NGC4564 E J123627.0+112619 11.97±0.17 1.49 0.30 31.21<br />
NGC4568 Sbc J123634.3+111419 11.68±0.10 1.64 0.27 32.62<br />
NGC4570 S0 J123653.5+071446 11.74±0.07 1.58 0.61 32.01<br />
NGC4571 Sc J123656.4+141302 11.96±0.26 1.56 0.05
D.2. WEITERE GALAXIEN (11MAG ≤ B ≤ 12MAG) 33<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC4589 E J123725.1+741131 11.70±0.09 1.47 0.10 32.55<br />
NGC4596 S0-a J123956.1+101032 11.44±0.08 1.60 0.08 32.23<br />
NGC4618 SBm J124132.7+410904 11.29±0.14 1.57 0.15 30.17<br />
NGC4643 S0-a J124320.2+015841 11.64±0.15 1.50 0.09 31.47<br />
NGC4651 Sc J124342.6+162336 11.38±0.09 1.57 0.18 30.57<br />
NGC4624 S0-a J124506.0+030320 11.50±0.32 1.63 0.05 30.30<br />
NGC4689 Sc J124745.6+134545 11.58±0.13 1.59 0.10 31.95<br />
NGC4698 Sa J124823.0+082914 11.54±0.12 1.63 0.29 30.95<br />
NGC4710 S0-a J124938.8+150954 11.83±0.11 1.66 0.59 31.53<br />
NGC4750 Sab J125007.2+725229 11.88±0.46 1.38 0.07 32.17<br />
NGC4754 S0 J125217.6+111850 11.50±0.07 1.64 0.27 31.53<br />
NGC4762 S0 J125255.9+111350 11.10±0.15 1.93 0.42 30.95<br />
NGC4772 Sa J125329.1+021006 11.99±0.13 1.55 0.28 30.96<br />
NGC4900 SBc J130039.2+023003 11.91±0.09 1.33 0.02 30.81<br />
NGC5204 Sm J132936.5+582513 11.72±0.06 1.66 0.23<br />
NGC5322 E J134915.2+601125 11.04±0.22 1.75 0.21 32.20<br />
NGC5353 S0 J135326.7+401659 11.97±0.14 1.44 0.30 32.77<br />
NGC5371 Sbc J135539.9+402742 11.28±0.21 1.60 0.18 33.00<br />
NGC5363 S0-a J135607.2+051517 11.09±0.12 1.65 0.17 31.20<br />
NGC5364 Sbc J135611.9+050054 11.14±0.19 1.69 0.28 31.38<br />
NGC5474 Sc J140501.6+533944 11.45±0.20 1.44 0.13 29.43<br />
NGC5557 E J141825.6+362939 11.92±0.10 1.39 0.24 33.48<br />
NGC5585 SABc J141947.6+564345 11.35±0.11 1.70 0.21 29.57<br />
NGC5566 SBab J142020.0+035601 11.40±0.12 1.76 0.45 31.80<br />
NGC5576 E J142103.7+031616 11.77±0.21 1.46 0.18 31.75<br />
NGC5676 Sc J143246.8+492728 11.86±0.12 1.58 0.36 32.64<br />
NGC5746 SABb J144456.0+015717 11.35±0.14 1.83 0.79 32.05<br />
NGC5813 E J150111.2+014207 11.48±0.12 1.61 0.17 32.32<br />
NGC5838 E-S0 J150526.1+020551 11.78±0.12 1.60 0.47 31.57<br />
NGC5846 E J150629.2+013621 11.10±0.12 1.59 0.02 32.15<br />
NGC5850 Sb J150707.7+013241 11.85±0.22 1.57 0.13 32.88<br />
NGC5907 Sc J151553.7+561944 11.06±0.13 2.04 0.90 30.65<br />
NGC5921 Sbc J152156.4+050414 11.66±0.10 1.53 0.15 31.77<br />
NGC5982 E J153839.8+592121 11.98±0.12 1.47 0.18 33.32<br />
NGC5985 Sb J153937.1+591955 11.93±0.04 1.66 0.30 33.01<br />
NGC6015 Sc J155125.3+621836 11.62±0.10 1.71 0.38 31.00<br />
NGC6217 Sbc J163239.4+781154 11.86±0.09 1.44 0.13 31.88<br />
NGC6207 Sc J164303.8+364957 11.85±0.20 1.46 0.36 30.96<br />
NGC6340 S0-a J171024.9+721816 11.98±0.10 1.44 0.02 31.65<br />
UGC10822 E J172012.3+575455 11.95±0.66 2.63 0.13<br />
NGC6384 SABb J173224.1+070338 11.54±0.21 1.49 0.30 32.03<br />
NGC6643 Sc J181946.4+743406 11.74±0.09 1.56 0.32 32.02<br />
NGC6951 SABb J203714.2+660620 11.95±0.20 1.52 0.15 31.93<br />
NGC7177 SABb J220041.2+174417 11.86±0.13 1.45 0.19 31.28<br />
NGC7217 Sab J220752.4+312133 11.04±0.05 1.60 0.07 31.02
34 ANHANG D. OBJEKTKATALOG<br />
Objekt Hubbletyp Koordinaten B (mag) log(D25) log(R25) (m-M)<br />
NGC7332 S0 J223724.7+234753 11.96±0.19 1.51 0.65 31.51<br />
NGC7457 E-S0 J230060.0+300841 11.87±0.19 1.57 0.26 30.73<br />
NGC7479 SBbc J230456.7+121922 11.71±0.11 1.58 0.15 32.72<br />
NGC7640 Sc J232206.6+405044 11.63±0.27 1.94 0.71 29.48<br />
NGC7741 SBc J234354.5+260434 11.80±0.21 1.58 0.19 30.46<br />
NGC4143 S0 J120936.1+423203 11.77±0.18 1.48 0.24 31.15