早型旋涡星系M81(NGC 3031)光谱能量分布的空间解析研究

文章利用光谱能量分布(Spectral Energy Distribution,SED)拟合对近邻早型旋涡星系M81(NGC 3031)的整体和局部区域进行从远紫外到远红外光谱的建模,旨在探究M81星系中的星族和尘埃性质以及它们的空间分布.研究中,收集了来自包括GALEX、Swift、SDSS、2MASS、WISE、Spitzer和Herschel的空间及地面望远镜/巡天获得的一共27个波段的图像数据,并且将所有数据统一成相同的分辨率.通过对M81整体和每个像素进行SED拟合,得到了M81中的星族和尘埃等物理参数及其空间分布.发现M81是一个整体年龄约为9.5 Gyr(十亿年),恒星总质量约为3.54×1011 M☉(太阳质量),整体恒星形成率约为0.29 M⊙/yr,光度约4.26×1011 L⊙(太阳光度),以年老恒星为主的星系.M81的内部区域(主要由核球主导),包含了星系中最年老星族,其年龄大约为10 Gyr,恒星形成率低,尘埃消光小;外部区域(盘主导)年龄约为1 Gyr,年轻和年老恒星共存;星系中最年轻的恒星为400 Myr(百万年),主要分布在外旋臂中,这里恒星形成率高,尘埃消光严重.这些物理参数的空间分布图为分析M81的形成和演化历史提供了线索,认为M81的核球在宇宙的早期就已经通过碰撞形成,随后吸积伴星的气体产生盘结构,而旋臂结构是由于伴星的引力势能对盘的扰动而产生的最年轻的子结构.通过对SED的分析还发现,M81的年老恒星辐射也会加热尘埃,这将给利用远红外辐射估计恒星形成率带来误差.在后续的研究中,将对M81进行形态学解构,从而研究不同子结构中的星族和尘埃性质及其空间分布.