JultikaUniversity of Oulu repository

Abstract

Dwarf galaxies are the most abundant class of galaxies in the universe with an absolute magnitudes MB > -18. They have a large dispersion in the properties, but typically have stellar masses M* < 10^9M⊙. They are especially interesting in the cluster envinronments as they are easily disturbed by the envinronmental mechanisms due to the low masses. Studying the dwarf galaxies in the galaxy clusters give information of the physical processes present, but also on the galaxy evolution in a rich envinronments.

This Master’s thesis studies the dwarf galaxy population in the Abell 569 Northern condensation. I aim to present the Abell 569 Northern condensation dwarf galaxy catalogue and the structural parameter behaviours of the galaxies in different parts of the condensation.

This study uses the g, r and z-band data from the DESI legacy surveys. Dwarf galaxies were detected from 3.14 deg area of the condensation using Max-Tree Objects (MTO) detection algorithm. Galaxies were modeled with Sérsic models using 2D-fitting algorithm GALFIT, and galaxy g – r colors were measured through elliptical aperture. Cluster galaxies were separated from the background galaxies using radius-, sérsic index-, color- and surface brightness-magnitude relations. Visual classification was conducted to remove artifacts from the cluster galaxies. Remaining galaxies were used to create the final catalogue present in the thesis.

MTO detection completeness was evaluated by embedding simulated galaxies into brick images, and resulting completeness limit was used to study the dwarf galaxy luminosity function of the condensation. Catalogue galaxies were distinguished from each other into early- and late-type populations to study population distribution and structural behaviour in the different parts of the condensation.

Catalogue includes 499 dwarf galaxies with different morphologies. With the color limit of 0.45, condensation has a populations of 464 early-type and 35 late-type dwarf galaxies. Completness limit of 95% was reached at Mg = -14.5 mag, and using the whole condensation dwarf galaxy population and forementioned completeness limit I obtained faint-end slope of a luminosity function α = -1.11 ± 0.04. Mass-corrected structural parameters show that dwarf galaxies in the inner parts of the condensation are more centrally concentrated, extended, redder and less bright than galaxies in the outer parts.

Kääpiögalaksit Abell 569 galaksijoukon pohjoisessa tihentymässä

Tiivistelmä

Kääpiögalaksit ovat maailmankaikkeuden yleisin galaksiluokka, ja ne omaavat absoluuttisen magnitudin MB > -18. Niiden ominaisuudet vaihtelevat suuresti, mutta tyypillisesti kääpiögalaksien massan yläraja on M* < 10^9M⊙. Kääpiögalaksit ovat erityisen kiinnostavia galaksijoukoissa, sillä niiden pieni massa tekee niistä alttiita muutoksille, ja ne toimivatkin hyvinä tutkimuskohteina galaksien kehityksen sekä fysikaalisten prosessien tutkimisessa.

Tämä opinnäytetyö käyttää g, r ja z-kaistan dataa, joka on kerätty DESI legacy surveyn avoimesta tietokannasta. Kääpiögalaksit on havaittu 3.14 neliöasteen alueelta käyttäen Max-Tree Objects (MTO) algoritmia. Löydetyt galaksit mallinnettiin GALFIT algoritmilla, joka sovitti kohteisiin Sérsic profiilin. Lisäksi, kääpiögalaksien värit laskettiin elliptisen aukon läpi. Joukon ja taustan galaksit erotettiin toisistaan käyttämällä säde-, sérsic indeksin, värin sekä pintakirkkas-magnitudi relaatioiden avulla. Lopuksi kääpiögalakseista poistettiin viimeiset artefaktit ennen niiden luettelointia.

MTO:n löytyvyyttä testattiin lisäämällä alkuperäisiin kuviin simuloituja kääpiögalakseja, joita MTO pyrki havaitsemaan. Saatua löytyvyyden raja-arvoa hyödynnettiin tihentymän luminositeetti funktion mallintamisessa. Galaksi tyyppien jakauman sekä parametrien tarkastelussa kääpiögalaksit jaettiin varhais- sekä myöhäistyypin galakseihin.

Lopullinen katalogi sisältää 499 kääpiögalaksia, joista 464 on varhaistyypin ja 35 on myöhäistyypin galakseja. Löytyvyyden raja-arvo 95% saavutettiin absoluuttisella magnitudilla Mg = -14.5 mag, sekä käyttämällä koko joukon kääpiögalakseja luminositeetti funktion heikonpään jyrkkyydeksi saatiin α = -1.11 ± 0.04. Massakorjatut parametrit näyttävät, että tihentymän sisäosissa kääpiögalaksit ovat suurempia, punaisempia, hämärämpiä sekä galaksien keskiosiin kasaantuneempia kuin tihentymän ulko-osissa olevat.