Kinematics across bulge types a longslit kinematic survey and dedicated instrumentation

Der erste Teil dieser Arbeit stellt die Konstruktion,
Inbetriebnahme und ersteDaten eines neuen optischen, faserbasierten
Feldspektrographen namens VIRUS-Wvor. Die Entwicklung wurde durch
den Bau des neuen 2 m Fraunhofer Teleskops aufdem Berg Wendelstein
in den Bayrischen Alpen motiviert. Die besondereEigenschaft dieses
Instruments liegt zum einen in der Fähigkeit, Spektren ineinem
zweidimensionalen Sichtfeld aufzuzeichnen, und zum anderen in
derKombina- tion eines grossen Sichtfeldes von 105 ′′ × 55 ′′ mit
einer relativgrossen instrumentellen Auflösung von R = 8700. Diese
Auflösung erlaubt es,Geschwindigkeitsdispersionen von Sternen und
Gas bis hinunter zu 15 kms−1aufzulösen. Es wird im Allgemeinen
erwartet, dass dies dem Regime entspricht,in dem sich Sterne in
Scheiben bilden. Der abgedeckte Spektralbereich diesesDynamikmodus
beträgt 4850 A bis 5480 A. Zusätzlich bietet VIRUS-W einen zweiten
Modus, welcher der Studie der Zusammensetzung von
stellarenPopulationen, also z.B. deren Alter und Metal- lizität,
gewidmet ist. Diespektrale Auflösung ist hier geringer (R = 3300),
aber der abgedeckteSpektralbereich ist weiter und beträgt 4340 A
bis 6040 A. Dies deckt einegrössere Zahl von Absorptionsbanden im
stellaren Spektrum ab. Insbesondere isthier Hβ enthalten, welches
eine wichtige Grundlage zur Bestimmung des Alterseiner Stellaren
Population liefert. Bis zur Fertigstellung des WendelsteinTeleskops
wird sich der Spektrograph an dem 2.7m Harlan J. Smith Teleskop des
McDonald Observatoriums in Texas befinden. Dort nahm er im November
2010 erfolgreich seinen Betrieb auf. Die bei der Inbetriebnahme
gewonnenen Daten erlauben uns, die genaue spektrale Auflösung und
die Effizienz zu bestimmen. Durch den Vergle- ich der
aufgezeichneten Daten eines spektrophotometrischen Standardsterns
mit veröffentlichten Werten errechnen wir fu ̈r das gesamte
Atmosphären-Teleskop-Spektrographen-System eine Ef- fizient von 37%
im hochauflösenden Dynamikmodus und von 40% im niedriger
auflösenden Modus. Wir schliessen diesen Teil mit der Diskussion
der Beobachtungen der drei Galaxien NGC2903, NGC205 und NGC3091 aus
den November- und Dezember- Kampagnen ab und präsentieren erste
Geschwindigkeitsfelder und Messungen von Absorptionen. Der
Vergleich mit Literaturdaten für NGC205 zeigt, dass wir in der Lage
sind, diese sehr niedrigen Dispersionen von ≃ 20km/s zuverlässig
wiederzugeben. Der zweite Teil dieser Arbeit befasst sich mit einer
Beobachtungsreihe von Bulgeregionen be- nachbarter Spiralgalaxien,
die wir am Hobby-Eberly-Teleskop des McDonald Observatoriums mit
dem LRS Langspaltspektrographen durchgefu ̈rht haben. Wir
präsentieren kinematische Profile entlang der Hauptachse von 46
Galaxien der Hubbletypen S0 bis Sc. Für 28 dieser Objekte stellen
wir ausserdem Profile entlang der kleineren Halbachse vor. Ein
systematischer Vergleich der gewonnenen Daten mit photometrischen
Dekompositionen erlaubt es uns zu zeigen, dass die Unterscheide,
die verschiedene Bulgetypen in ihrem so genan- nten Sersic-Index
zeigen, auch in der Kinematik widergespiegelt werden. Pseudobulges
zeigen oft eine scheibenartige Morphologie und haben niedrigere
Sersic-Indizes — also ein Leuchtkraft- profil, das eher demjenigen
einer Scheibe entspricht. Klassische Bulges haben im Allgemeinen
grössere Sersic-Indizes (n > 2). Wir zeigen, dass Pseudobulges
auch schwächere Gradienten der Geschwindigkeitsdispersion als
Funktion des Radius aufweisen — ihre Dispersionsprofile sind also
vorwiegend flach. Höhere Sersic-Indizes hingegen treten in Galaxien
mit steiler abfallenden Dispersionprofilen auf. Ausserdem
beobachten wir, dass Pseudobulges vorwiegend in Galaxien mit
nierigeren zentralen Geschwindigkeitsdispersionen auftreten und
einen grösseren Grad von Rotation im Verhältnis zu ihrer mittleren
Geschwindigkeitsdispersion zeigen.