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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

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