仙女座星系的光度轮廓与结构参数

我们为仙女座星系 M31 构建了一个扩展的复合光度轮廓，并将其分解为三个基本发光结构成分：核球、盘和晕。无尘埃的 Spitzer/IRAC 成像以及地基光学成像和深度恒星计数的扩展空间覆盖，使我们能够绘制 M31 从中心沿主轴至 22 kpc 的结构。我们对一维光度轮廓和二维图像应用了不同的分解方法，包括非线性最小二乘法和贝叶斯蒙特卡洛马尔可夫链分析。M31 的基本测光模型具有一个 Sérsic 核球，其形状指数 n = 2.2 ± 0.3，有效半径 R_e = 1.0 ± 0.2 kpc，以及一个无尘埃的指数盘，其标长 R_d = 5.3 ± 0.5 kpc；参数误差反映了不同分解方法之间的差异范围。核球参数 n 对波段效应相当不敏感，其值暗示了首先通过并合快速形成，随后由盘长期增长的过程。M31 晕的二维幂律指数约为 -2.5 ± 0.2。我们发现 M31 核球的光度在 R_minor < 1.2 kpc 范围内主要占主导地位。盘在 1.2 kpc < R_minor < 9 kpc 范围内占主导，而晕在 R_minor > 9 kpc 处占主导。恒星核、核球、盘和晕成分在沿短轴至 200 kpc 范围内，分别贡献了 M31 总光度的约 0.05%、23%、73% 和 4%。M31 核球、盘和晕结构参数的名义误差为 20%。如果 M31 和银河系具有任何典型性，那么暗弱恒星晕应在探测深度低于 mu_i ~ 27 mag/arcsec^2 的星系巡天中被常规检测到。我们强调，我们的结果仅依赖于这种测光分析。当同时考虑其他基本约束（例如由丰度梯度和恒星运动学提供的约束）时，结构参数可能会发生变化（节略）。