Sersic профиль (или Sersic модель или закон Sersic в ) является математической функцией , которая описывает , как в интенсивности в А галактики изменяется с расстояниемот его центра. Это обобщение закона де Вокулера . Хосе Луис Серсич впервые опубликовал свой закон в 1963 году [1].
Определение
Профиль Sérsic имеет вид
где это интенсивность на. Параметр, называемый «индексом Серсика», контролирует степень кривизны профиля (см. рисунок). Чем меньше значение, чем меньше центральная концентрация профиля и тем меньше (круче) логарифмический наклон на малых (больших) радиусах:
Сегодня более распространено записывать эту функцию в терминах радиуса полусвета , R e , и интенсивности на этом радиусе, I e , так что
где составляет приблизительно 2n-1/3 для n> 8. также может быть приближено к , для n> 0,36. [2] Можно показать, что удовлетворяет , где а также являются соответственно гамма-функцией и нижней неполной гамма-функцией . Также существует множество связанных выражений в терминах поверхностной яркости. [3]
Приложения
Большинство галактик соответствуют профилям Серсика с индексами в диапазоне 1/2 < n <10. Наилучшее значение n коррелирует с размером и светимостью галактик, так что более крупные и яркие галактики имеют тенденцию соответствовать большему n . [5] [6] Установка n = 4 дает профиль де Вокулера :
что является грубым приближением обычных эллиптических галактик . Установка n = 1 дает экспоненциальный профиль:
что является хорошим приближением дисков спиральных галактик и грубым приближением карликовых эллиптических галактик . Корреляция индекса Серсика (то есть концентрации галактик [7] ) с морфологией галактик иногда используется в автоматизированных схемах для определения удаленных галактик типа Хаббла . [8] Индексы Серсика также коррелируют с массой сверхмассивной черной дыры в центрах галактик. [9]
Профили Серсика также можно использовать для описания гало темной материи , где индекс Серсика коррелирует с массой гало. [10] [11]
Обобщения профиля Серсика.
Ярчайшие эллиптические галактики часто имеют ядра с низкой плотностью, которые плохо описываются законом Серсика. Ядро-Sersic семейство моделей было введено [12] [13] [14] для описания таких галактик. Модели Core-Sérsic имеют дополнительный набор параметров, описывающих ядро.
Карликовые эллиптические галактики и балджи часто имеют точечные ядра , которые также плохо описываются законом Серсика. Эти галактики часто соответствуют модели Серсика с добавленным центральным компонентом, представляющим ядро. [15] [16]
Профиль Эйнасто математически идентична Sersic профиля, за исключением того, что заменяется на , объемная плотность и заменяется на , внутреннее (не проецируемое на небо) расстояние от центра.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ JL Sérsic (1963), Влияние атмосферной и инструментальной дисперсии на распределение яркости в галактике
- ^ L. Ciotti и G. Bertin (1999) Аналитические свойства R1 / mlaw
- ^ Graham, AW и Driver, SP (2005), Краткая ссылка на (прогнозируемые) величины Sérsic R1 / n, включая концентрацию, уклоны профиля, индексы Петросяна и величины крон
- ^ G. Savorgnan et al. (2013), Соотношения между массой сверхмассивной черной дыры и индексом Серсика для балджей и эллиптических галактик
- ^ Н. Каон и др. (1993), О форме световых профилей галактик ранних типов.
- ^ К. Янг и М. Карри (1994), Новый индикатор внегалактического расстояния, основанный на профилях яркости поверхности карликовых эллиптических галактик.
- ^ Трухильо, И., Грэм, Алистер В., Каон, Н. (2001), Об оценке структурных параметров галактики: модель Серсика
- ^ А. ван дер Вел (2008), Связь морфология-плотность: константа природы
- ^ А. Грэм и С. Драйвер (2007), Лог-квадратичное соотношение для прогнозирования масс сверхмассивных черных дыр на основе индекса Серсика выпуклости хозяина
- ^ D. Merritt et al. (2005), Универсальный профиль плотности темной и светящейся материи?
- ^ D. Merritt et al. (2006), Эмпирические модели ореолов темной материи. III. Непараметрическое построение профилей плотности и сравнение с параметрическими моделями
- ^ A. Graham et al. (2003), Новая эмпирическая модель для структурного анализа галактик ранних типов и критический обзор модели Нюкера.
- ^ I. Trujillo et al. (2004), Свидетельства новой парадигмы эллиптических галактик: серсик и ядро галактики
- ^ Б. Терзич и А. В. Грэм (2005), Пары плотности и потенциала для сферических звездных систем со световыми профилями Серсика и (необязательно) степенными ядрами
- ^ А. Грэм и Р. Гусман (2003), HST-фотометрия карликовых эллиптических галактик в коме
- ^ P. Cote et al. (2006), Кластерный обзор ACS Virgo. VIII. Ядра галактик ранних типов
Внешние ссылки
- Звездные системы, подчиняющиеся закону светимости R exp 1 / m Подробная статья, в которой выводятся многие свойства моделей Серсика.
- Краткая ссылка на (прогнозируемые) величины R 1 / n по Серсику, включая концентрацию, уклоны профилей, индексы Петросяна и магнитуды крон .