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Estadísticas de Primer Orden

Cuentas de GalaxiasCorrecciones K

Distribuciones en Redshift

Cuentas de GalaxiasUna de las observaciones más básicas que se

pueden para estudiar evolución hacer escontar galaxias. El experimento tiene dospremisas:– Determinar el número de galaxias en función de la

magnitud aparente.– Predecir el número de galaxias en función de la

magnitud aparente, suponiendo que las galaxiasestán distribuidas en el universo de acuerdo a lafunción de luminosidad de Schechter.

Cualquier diferencia entre las cuentas predichas ylas observadas es señal de evolución.

Cuentas Euclideanas

Supongamos un universo estático y no-evolutivo dondelas galaxias se distribuyen uniformemente en elespacio. Si la densidad espacial es constante,calculemos el número total de objetos hasta unadistancia d,

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Cuentas de Galaxias en bandasB (0.4µ) y K (2.2µ)

Predicciones

Tenemos que hacer una integral de la función deSchechter.

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Magnitud Absoluta

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Distancia Luminosa

Magnitud aparente

Corrección K

Corrección por Evolución

Efectos en la Luminosidad

Hay dos efectos que considerar en la detección deluz a medida que el redshift aumenta.

• Disminución del brillo superficial• Correcciones K

Disminución del brillosuperficial con el redshift

A medida que el redshift crece las galaxias sehacen más difícil de ver, debido a ladisminución de brillo superficial con redshift.

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Corrección KA medida que el redshift crece, los fotones recibidos en

una banda X fueron emitidos en longitudes de ondamenores. Si tenemos el espectro de la galaxia, podemoshacer la corrección.

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X

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La corrección en magnitudes es:

Constante calibración

Distribución espectral

Respuesta delfiltro en banda X

La corrección K es diferente para espirales que paraelípticas, por lo que se necesita la fracción de tipos degalaxias en el volumen considerado para hacer unacorrección global.

Corrección por EvoluciónPasiva

Como hemos visto en capítulos anteriores, la luz de lasgalaxias cambia con el tiempo, por evolución estelar.La luz y el color de una elíptica es distinta a z=0 que az=1. Por lo tanto, al hacer la integral de cuentasdebemos considerar esta corrección, E.

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Considerando el “look back time”, expandiendo en z=0,

Malmquist Bias

Problema muy común en surveys extra-galácticos.Este sesgo (bias) afecta cualquier survey limitadoen flujo. Si observamos galaxias hasta un límitefijo en magnitud aparente, no obtenemos una

mezcla representativa de las distintas galaxias enel cielo, ya que en el límite del catálogo sólo

incluimos las más luminosas. Para explorar esteproblema en la tarea-4 haremos simulaciones

Monte Carlo.

Observaciones y

Modelos

Cuentas de Galaxias en bandasB (0.4µ) y K (2.2µ)

NE-NE-modelmodelEllis Ellis 19871987

Standard

Standard + burstCarlberg et al. 1992

APM

Exceso de Galaxias débilesazules

El análisis de las cuentas de galaxias indica un fuerteexceso de galaxias débiles azules respecto a laspredicciones de modelos estándar, sin evolución. Lasinterpretaciones principales son:– Detección de efectos evolutivos en galaxias. Sin embargo

evolución pasiva no es suficiente.– Detección de una nueva y gran población de galaxias con

eventos de formación de estrellas en redshifts moderados, i.e. z∼0.6

– Posiblemente la función de luminosidad intrínseca no es unafunción de Schechter. Hay un exceso de galaxias débiles,locales y azules (irregulares enanas, Sdm) aumentando la coladébil de la función de Schechter.

La prueba vino con la determinación de la distribución de redshifts, (dN/dz),

de las galaxias débiles azules.

Distribución en RedshiftBlue Galaxies(J-F) < 1, J<24 Red Galaxies

(J-F) > 1, J<24