追踪巨椭圆星系外晕至 25 倍有效半径

我们利用 HST 上的 ACS 和 WFC3 相机，分辨出最近邻的巨椭圆 (gE) 星系 NGC 5128 晕中的恒星，探测范围沿长轴方向达投影距离 140 kpc（25 倍有效半径，$R_{\rm eff}$），沿短轴方向达 90 kpc（16 $R_{\rm eff}$）。该数据集提供了任何 gE 星系恒星晕性质前所未有的径向覆盖范围。颜色 - 星等图清晰地揭示了红巨星支恒星的存在，这些恒星属于 NGC 5128 的晕，即使在我们最远的观测场中也是如此。恒星计数表明外晕的扁率逐渐增加，且沿星系长轴方向拉长。红巨星的 V-I 颜色使我们能够测量每个场的金属丰度分布，从而绘制出沿长轴方向从星系中心延伸至约 16 $R_{\rm eff}$ 处的梯度。即使在沿两个轴的最外层场中也获得了中位金属丰度。我们观测到从金属丰度较高（[M/H]~0.0）的星系内部到外晕较低金属丰度的平滑过渡，沿长轴方向的金属丰度梯度斜率为 $\Delta$[M/H]/$\Delta$ R=-0.0054 $\pm$ 0.0006 dex/kpc。在外晕中，超过约 10 $R_{\rm eff}$ 处，数密度轮廓遵循幂律，但也检测到了显著的场间金属丰度和恒星计数变化。富金属成分在所有观测场中均占主导地位，且所有场中的中位金属丰度均为 [M/H]>-1 dex。