Bulge-to-disk decomposition of large galaxies in the Sloan Digital Sky Survey Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05

Die moderne Astrophysik steht vor der Herausforderung, neueste
Beobachtungen mit den theoretischen und numerischen Modellen der
Galaxienentstehung und -entwicklung zu konfrontieren. So hofft man, die
wichtigsten physikalischen Prozesse und ihre Zeitskalen identifizieren zu
koennen.

In dieser Arbeit nehmen wir eine komplette, helligkeits--limitierte Auswahl
von 1862 Galaxien aus der Sloan Digital Sky Survey (SDSS), um eine Anzahl
von globalen und strukturellen Parametern zu untersuchen. Diese Auswahl
beinhaltet helle Objekte mit einer r--Band Helligkeit von 15.9 im nahen
Universum mit einer Rotverschiebung von z 0.12. Sie enthaelt
elliptische, Spiral- und irregulaere Galaxien. Photometrische Daten sind
fuer die u, g, r, i und z--Baender angegeben und von 1588 Galaxien
wurden
nachtraeglich Spektra genommen. Die `Bulge' Komponente der Galaxien
wird mit Sersic und de Vaucouleurs Modellen modelliert, waehrend die
Scheibenkomponente mit einer exponentiellen Verteilung modelliert wird.
Die Messung des Lichtanteils in `Bulge' und Scheibenkomponente gibt
Aufschluss ueber die Effizienz des hierarchischen
Strukturbildungsprozesses.

In Kapitel 3 zeigen wir, dass der mittlere Anteil des
Lichts aus der
Scheibe stark mit der totalen absoluten Helligkeit der Galaxie zunimmt.
Unabhaengige r und i Band Analysen ergeben einen sehr aehnlichen Trend.
Zum ersten Mal schaetzen wir den volumengemittelten Anteil des Lichts aus
der Scheibenkomponente von Galaxien ab und stellen fest, dass ungefaehr
(55 +- 2) % des gesamten Lichts im lokalen Universum aus Scheiben kommt.
Wir ermitteln auch die Leuchtkraftfunktion fuer reine 'Bulges', also fuer
Strukturen ohne Scheibenanteil, die nicht einfache Spheroide sind.

In Kapitel 4 studieren wir die Abhaengigkeiten von visuellen und
quantitativen morphologischen Klassifikationskriterien mit dem Ziel
sauberere Galaxienkataloge zu erstellen, besonders bei hohen
Rotverschiebungen, wo die Klassifikation schwierig ist. Wir finden, dass
Galaxienfarben, effektive Oberflaechenhelligkeit, Masse/Licht Anteil, und
Asymmetrie Parameter einen Mehrparameter Raum aufspannen, in der alle
Galaxien je nach morphologischem Typ eindeutig positioniert sind.

In Kapitel 5 beobachten wir einen klaren Trend, mit dem die Skalenlaenge
der Scheiben mit ihrer Helligkeit zunimmt, und dieser Trend ist
unabhaengig vom photometrischen Band und der morphologischen Klasse. Es
existiert auch eine klare Abhaengigkeit zwischen dem effektiven Radius des
`Bulge' und seiner Helligkeit, aber die Steigung dieser Relation aendert
sich mit dem morphologischem Typ. Sie ist steiler fuer fruehere Typus, was
uns zu der Schlussfolgerung fuehrt, dass die Skalenlaenge weniger von der
Morphologie abhaengt als die Skalenlaenge des `Bulges'. Dies legt nahe,
dass `Bulges' in fruehen und spaeteren Galaxien in unterschiedlichen
Prozessen gebildet werden. Wir finden auch eine Korrelation zwischen den
strukturellen Parametern von Scheiben und `Bulges', insbesondere zwischen
effektivem Radius der `Bulges' und der Skalenlaenge der Scheiben in
Systemen fruehen Typus. Wir interpretieren dies als Beweisstueck
zugunsten von saekularen Evolutionsmodellen.