TLDR;

Es un diagrama que muestra todas las opciones de física y modelado que van en diferentes modelos (los cuadros de colores en el medio) para calcular un SED.

Respuesta más larga:

Primero, un SED es una distribución de energía espectral , es decir, cómo varía la cantidad de luz en función de la longitud de onda. Este tipo de gráficos ayudan a comprender la física subyacente de un objeto.

Esto se ve afectado por muchas cosas, en primer lugar por las cosas que emiten luz (estrellas y AGN (núcleos galácticos activos), y luego por las cosas que se interponen en el camino de la luz (gas y polvo).

Entonces, para construir un modelo de SED, primero necesita saber cuándo se forman las estrellas (historias de formación de estrellas), cuáles son sus masas (funciones de masa iniciales), cuántos metales tienen y si eso cambia con el tiempo (metalicidad). Entonces necesita saber cómo se verían esas estrellas (plantillas estelares). Luego, puede agregar algunos modelos de núcleos galácticos activos (plantillas AGN).

Ahora que tenemos las fuentes de luz, tenemos que preocuparnos de qué polvo hará la luz (atenuación de polvo y emisión de polvo), y agregar cualquier otra física que se haya perdido (otras líneas de emisión) antes de ver la distribución final.

Pero para cada parte de la física puede haber una o más opciones, algunos modelos solo cubrirán una región del espacio de parámetros, por lo que es posible que deban combinarse. Por ejemplo, el cuadro de función de masa inicial tiene 4 subcuadros con un mapa de documentos que describen funciones de masa inicial bien conocidas. Así que tienes que elegir uno. Es posible que deba elegir otras opciones de física para elegir uno o más subcuadros según la física que desee incluir.

Entonces, ahora que conocemos la física de fondo de lo que necesitamos, debemos combinar los modelos en un modelo general (las líneas de colores van a los cuadros de colores). Entonces, lo que esto muestra es qué física se incluye en cada modelo y, a su vez, se vuelve un poco complicado, ya que cada modelo puede incluir múltiples fragmentos de física (o la física se combina o se ofrecen diferentes piezas de física como una opción para usar) .

ajuste SED

El ajuste SED es la práctica de inferir propiedades físicas de una población estelar (una galaxia, un cúmulo...) a partir de medidas de la Distribución de Energía Espectral .

El espectro de una población estelar es extremadamente rico en información. Se puede utilizar para inferir la edad, el corrimiento al rojo, la metalicidad, la tasa de formación estelar presente y pasada, la masa total estelar, de polvo y gas, así como la proporción relativa de los diferentes tipos de estrellas.

Para inferir estos parámetros, se necesita un software que sea capaz, dados los parámetros, de generar (sintetizar) un espectro de plantilla. A continuación, el espectro de la plantilla se compara con el espectro medido. El software también puede buscar en el espacio de parámetros para encontrar el conjunto de parámetros que proporcionan un espectro más similar al medido. Algunos softwares buscan los parámetros que minimizan la$\chi^2$de los datos, otros proporcionan un análisis bayesiano completo del espacio de parámetros.

El centro del diagrama contiene el nombre de diferentes softwares de adaptación SED populares. Puede encontrar una lista más larga y completa en http://www.sedfitting.org/Fitting.html .

Cómo sintetizar un SED

Un SED sintético debe tener en cuenta muchos aspectos que pueden influir en el espectro de una población estelar. Diferentes estudios dan diferentes prescripciones sobre el tratamiento de estos fenómenos. El anillo exterior de la imagen presenta algunas de las prescripciones más populares y las vincula con los instaladores de SED que las utilizan. En este sentido, la figura es una referencia rápida para ver qué está teniendo en cuenta cada software. Un experto que trabaje en el campo conocerá de un vistazo los pros y los contras de cada receta, y podrá seleccionar el ajustador SED de acuerdo con sus necesidades actuales.

Plantillas estelares

Como primera aproximación, el SED de una población estelar es la suma de los espectros de las estrellas individuales. Entonces no hace falta decir que un software de ajuste SED necesitará una biblioteca de espectros estelares. Sintetizar el espectro de una sola estrella es una tarea muy complicada. Los autores de instaladores de SED no suelen utilizar sus propios generadores de espectros estelares, sino que utilizan otro software público. Estos códigos proporcionan una biblioteca de espectros estelares precalculados, para diferentes edades y metalicidades.

Función de masa inicial

No todas las estrellas son iguales. Cuando se forman las estrellas, algunas son más masivas y otras más ligeras. Diferentes masas conducirán a vidas y espectros extremadamente diferentes. Cuando$100 M_\odot$de gas se convierten en estrellas recién nacidas, el instalador de SED debe decidir cómo se distribuye esta masa entre las estrellas. Por ejemplo, sabemos que la mayoría de las estrellas tienen$M \le 1M_\odot$y muy pocas estrellas tienen$M>10M_\odot$. La función de masa inicial (FMI) es la distribución de masas entre una población estelar recién nacida.

En la figura se encuentran algunos de los IMF más populares, reportados con el nombre del primer autor del artículo que los propuso. Por lo general, consisten en leyes de potencia o leyes de potencia rotas.

Historia de la formación estelar

¿Nacieron todas las estrellas en un solo estallido, como en un cúmulo globular? ¿O se formaron más lentamente? ¿En ráfagas repetidas? ¿Sigue ocurriendo ahora la formación estelar? Estas preguntas son respondidas por la función de historial de formación estelar, que da la tasa de formación estelar (masas solares por año) en función del tiempo desde el nacimiento de las primeras estrellas hasta ahora. Las estrellas jóvenes tienen un espectro muy diferente al de las viejas, por lo tanto, al generar un SED es importante realizar un seguimiento de las diferentes edades de las estrellas en la población estelar.

Atenuación y emisión de polvo

La presencia de polvo puede alterar significativamente la forma de un SED. Las partículas de polvo absorben la luz visible y ultravioleta y emiten la energía de regreso en el infrarrojo. Se han propuesto diferentes modelos para cuidar el efecto del polvo en un SED.

Plantillas AGN

Si la galaxia contiene un Núcleo Galáctico Activo, es fundamental incluirlo en el SED sintético. El flujo del AGN puede superar por sí solo el flujo de toda la galaxia . Nuevamente, se pueden usar diferentes plantillas AGN.

metalicidad

La metalicidad de una estrella influye mucho en su espectro. La metalicidad de una estrella generalmente se considera igual a la metalicidad del gas del que se formó la estrella. En el universo primitivo la metalicidad del gas era baja, pero las estrellas producen metales y los liberan al medio interestelar, por lo que la segunda generación de estrellas tenderá a tener una mayor metalicidad, y así sucesivamente. Un instalador de SED puede optar por ignorar este hecho y mantener la metalicidad constante (por ejemplo, si está especializado en poblaciones de ráfaga única), o puede tratar de modelar la metalicidad variable de una manera más complicada.

Líneas de emisión

Un instalador de SED puede optar por tener en cuenta un tratamiento detallado de las líneas de emisión de las regiones H2, las nebulosas planetarias, las supernovas, el medio interestelar, circunestelar e intergaláctico, etc.

Otro

Algunos instaladores de SED amplían su enfoque en alguna parte extrema del espectro EM (la mayoría de ellos generalmente solo tratan IR-visible-UV) como radio o rayos X.