Code for decomposing the discs of edge-on galaxies into their thin and thick components

Abstract

This study introduces a code that generates and fits vertical surface brightness profiles in edge-on galaxies with synthetic profiles created using thin and thick disc models derived from hydrostatic equilibrium equations for two coupled isothermal discs. Using advanced observational techniques and sophisticated modelling, the vertical structure of ESO 533-004 and NGC 4565, from the S4G survey at 3.6µm, is analysed. The methodology addresses scattered light effects with the Line Spread Function (LSF), a rigorous data preprocessing, and iterative fitting processes. The verification against previous studies confirms the model reliability, showing consistency in the results. We find that, relative to the mass of the galaxy, the thin disc is more massive in NGC 4565. Some disc formation models suggest that thick discs form first and then thin discs emerge at a slower rhythm. Our results support these models, as in the framework of a Universe with downsizing massive galaxies, like NGC 4565, are more evolved than lower-mass galaxies and therefore have time to fully grow a thin disc. Future implementations may include incorporating gas discs and refining the LSF model.

Las galaxias de disco, como la V´ ıa L´ actea, tienen un disco grueso y un disco delgado. El disco grueso tiene una mayor altura de escala que el disco delgado. El estudio de las poblaciones estelares del disco grueso de nuestra galaxia han demostrado que sus estrellas son m´ as antiguas y menos met´alicas que las del disco delgado. Seg´un algunas hip´ otesis esta componente se form´ o en las primeras etapas turbulentas de la galaxia. El disco delgado contiene estrellas m´as j´ ovenes y ricas en metales. Este trabajo presenta un nuevo c´odigo escrito en Python que extrae perfiles de brillo superficial de una imagen de galaxia de canto. Se modela el perfil de brillo superficial perpendicular al plano de la galaxia con un modelo que se obtiene resolviendo num´ ericamente las ecuaciones de equilibrio hidrost´ atico para dos discos isotermos acoplados. De esta forma podemos conocer la contribuci´ on del disco delgado y del disco grueso a un determinado radio, as´ ı como sus alturas de escala. Nuestro principal objetivo es desarrollar un c´ odigo Python que sea r´ apido, modular y f´ acil de usar para mejorar la investigaci´ on sobre galaxias de canto y poder en futuros estudios caracterizar la evoluci´on de la estructura vertical de discos gruesos con el desplazamiento al rojo. La importancia de estos estudios radica en que su investigaci´on puede aportar informaci´ on sobre los mecanismos de formaci´on de los discos.