基于微分演化优化的鲁棒星系图像分解及古典星盘在近邻宇宙及其外的問題
星系天体物理
2025-11-19 v1
摘要
通过二维分解对星系进行分解已被证明是一种强大的技术，可用于推导星系中恒星结构的物理属性。然而，大多数研究使用的拟合算法容易陷入局部最小值，或涉及主观选择。此外，当用于邻近宇宙之外的样本时，关于 disc 星系中古典星盘比例的结果与邻近星系的研究结果不一致。后者研究指出，古典星盘的比例很小，这可能挑战我们关于星系形成中 mergers 驱动的图景。因此，理解邻近宇宙内外观测之间的差异至关重要。本文中，我使用来自 TIMER 项目的 16 个邻近星系样本，这些星系此前已被证明不包含古典星盘，并应用不同的方法进行分解，同时使用原始图像以及人工红移后的图像。我表明，微分演化算法能够提供准确的结构属性测量，少量主观介入，正确指示核盘的存在（而非古典星盘）。然而，我也表明，当物理空间分辨率不足时，光学 bulge S\'ersic 指数会系统性高估，导致误判古典星盘的存在。我讨论了这可能是上述差异根本原因，指出即便是来自 Euclid、HST 和 JWST 等设施的数据，也可能面临此问题。
引用
@article{arxiv.2511.13823,
title = {Robust galaxy image decompositions with Differential Evolution optimisation and the problem of classical bulges in and beyond the nearby Universe},
author = {Dimitri A. Gadotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.13823},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS (31 pages, including 14 figures, 7 tables and 3 appendices); Fig. A1 will appear in full resolution in the journal version (allowing to better visualise central details in the isophotal contours and ellipse fits)