Zwerggalaxien-Überreste in der Milchstraße

Veresa Eybl 7.12.2012

Überblick● Einleitung● Merging in der Milchstraße● Neuere Ergebnisse zum Halo● Canis Major Zwerggalaxie● Zusammenfassung

Einleitung● Halo/Scheibe durch

Interaktionen/Mergern mit Zwerggalaxien geprägt oder sogar gebildet

● Wenig Daten vorhanden über Halosterne

● Zwerggalaxien meist jüngere Population von Sternen

● Viele Zwerggalaxien(-überreste) vermutlich noch nicht entdeckt Carina Dwarf Spheroidal, ESO WFI

Merging & Halo● Carney et al. 1994

survey: Halo star sample (1447 Sterne)

● davon Metallizität & Farbe bekannt

● Wenige blaue Sterne

Unavane et al., 1994

Anzahl der jungen Halo-Sterne● Schätzung der Anzahl der Merger in den letzten

10 Gy● 2.2 Sterne aus 128 = 1.7% blauer als der Rest● Zwischen -1.95 < Fe/H < -1.55● Annahme Leuchtkraftfunktion wie

Kugelsternhaufen: x4● ~8% sind jünger als die allgemeine Halo-

Population (bei Fe/H zw. -1.95 und -1.55)● ~5% bei Fe/H < -1.95● ~34% bei Fe/H zw. -1.5 u. -1

Anteil aus Zwerggalaxien● Typische Zwerggalaxie:

mittlere oder junge Population

● Carina dSph ~ 8Gyr, Leo I ~ 3Gyr

● Carina als Modell: 56% der Sterne blauer als 16Gyr Isochrone

● Vergleich mit Anteil der blauen Sterne im Halo =>

● 1 % des gesamten Halos aus Akkretion von Carina-ähnlichen Zwerggalaxien

Andere Modelle● Höhere Metallizität:● Fornax: Mischung aus

alter und mittlerer Population, Sagittarius: mittlere P.

● 12% des Halos ● 6 Fornax-ähnliche

Zwerggalaxien könnten akkretiert worden sein

● Keine SMC-ähnlichen ZG

Neue Forschungen zur Entstehung des Halos

● Sloan Digital Sky Survey Daten● Fit für sphärisches oder abgeplattetes Modell

des Halos berechnet● Alle glatten Modelle weichen stark ab von den

beobachteten und modellierten Strukturen des Halos

● Halo stärker strukturiert bei größeren Distanzen (10kpc)

Data - Model

Vergleich glattes Modell mit SDSS Daten weiß: dichtere Strukturen

Bell et al., 2008

Herkunft des Halos● Auch bei Vernachlässigen

der prominentesten Strukturen keine glatte Verteilung der Sterne im Halo

● Simulationen der Entstehung des Halos rein aus akkretierten Zwerggalaxien zeigen ähnliche Strukturen

● => Großteil des Halos besteht aus Überresten von Zwerggalaxien

Simulationen - Modell

Canis Major Zwerggalaxie

Entdeckung● Daten aus 2MASS All Sky Catalogue (2 Micron

All Sky Survey)● Analyse von Asymmetrien in der Population von

M-Riesen● Aus anderen Surveys bekannt: ringförmige

Struktur nahe der Galaktischen Ebene (SDSS, ...), möglicherweise ein tidal stream einer Zwerggalaxie

Strukturen in der Scheibe● Zwei auffällige

Asymmetrien● Doppelt so viele Sterne

wie im Vergleichsgebiet

Identifikation● Dichte korrigiert für

Extinktion● Südl. Hemisphere:

Objekt in Canis Major Konstellation @12kpc

● Im Zentrum 8x dichter als symmetrisch in nördl. Hem.

● nördl. Hemisphäre: bogenförmige Struktur

Kugelsternhaufen● Übereinstimmung mit

Verteilung von Kugelsternhaufen

● Ähnlich wie Sgr dSph● Gleiche Anzahl an M-

Riesen => gleiche Masse wie Sgr dSph

● 10^8 bis 10^9 Sonnenmassen

N-Body-Simulation● FalcON code● Modell reproduziert

viele der beobachteten Features (tidal stream, overdensity)

● Plausibel, dass die Verteilung der M-Riesen durch ein einziges Event beeinflusst wurde

Verbindung zur thick disk?● Planare Akkretion einer Zwerggalaxie● Ringförmige Struktur in Monoceros● Exzentrizität stimmt überein mit Scheiben-

Sternen● Skalenhöhe ähnlich wie thick disk● Möglicherweise ein Wachstumsfaktor für die

thick disk● Wenige Zwerggalaxien dieser Art nötig, um die

dicke Scheibe zu bilden

Zusammenfassung● Merging Events könnten einen großen Teil der

Struktur der Milchstraße erklären● Gesamter Halo kann durch Interaktion mit

Zwerggalaxien entstehen● Genauere Daten über Halo-Sterne benötigt● Akkretion findet immer noch statt● Evolution der thick disk in Zusammenhang mit

Akkretion erklärbar● Weitere Beobachtungen und Modelle vonnöten

Quellen● Unavane et al., MNRAS 278, 727-736 (1996)

"The merging history of the Milky Way"● Martin et al., MNRAS 348, 12-23 (2004) "A

dwarf galaxy remnant in Canis Major: the fossil of an in-plane accretion on to the Milky Way"

● Bell et al., ApJ 680, 295-311 (2008) "The accretion origin of the Milky Way's stellar halo"