基于 VISTA 的棒旋星系 NGC253 的近红外结构

[摘要节选] 我们利用 VISTA 望远镜在科学验证阶段获取的 J 和 Ks 波段图像，量化了棒旋 Sc 型星系 NGC253 恒星盘中的结构。从星系中心向外，我们发现明亮且直径为 1 kpc 的核区内有一个核环，随后是一个棒和一个半径为 2.9 kpc 的环。从 Ks 图像中，我们获得了棒的去投影长度新测量值为 2.5 kpc。根据 J-Ks 图像中尘埃带的曲率推导出的棒强度是典型弱棒的特征。基于棒的去投影长度，我们确定了共转半径 ($R_{CR}=3$ kpc) 和棒的模式速度 ($\Omega_b = 61.3$ km/s/kpc)，这建立了盘中高频结构与棒诱导的轨道共振之间的联系。核环位于内林德布拉德共振处。第二个环并非源于共振，而可能是并合遗迹或棒形成中间阶段形成的瞬态结构。推断出的棒模式速度将外林德布拉德共振置于光学盘内的 4.9 kpc 处，这与 HI 面密度峰值的径向范围相同。NGC253 的盘具有向下弯曲的轮廓，在 $R\sim9.3$ kpc 处出现折点，这对应于内盘标度长度的约 3 倍。我们讨论了恒星形成效率存在阈值作为大半径处表面亮度轮廓陡峭梯度可能解释的证据。近红外测光揭示了 NGC253 恒星盘对其中心棒的动力学响应。棒的形成可能与导致大半径处恒星和气体截断以及盘外缘扰动的并合事件有关。