Near-Infrared Photometry of NGC 253 with Flamingos-2

Abstract

NGC 253 es la galaxia más cercana en evidenciar el fenómeno starburst. Sin embargo, debido a la presencia de polvo interestelar, poco se ha podido estudiar sobre la región central del mismo. La capacidad provista por la astronomía infrarroja contribuye a superar estas limitaciones. A partir de imágenes infrarrojas obtenidas en alta resolución espacial con el instrumento Flamingos-2 (Gemini Sur) en su modalidad de cámara en las bandas J, H y K. hemos confeccionado diagramas color-color (CCD, por sus siglas en inglés) y color-magnitud (CMD, por sus siglas en inglés) de los cúmulos estelares y regiones HII pertenecientes a los diversos subsistemas de la galaxia (núcleo, brazos, barra, ansae). Aplicamos diversos modelos evolutivos para caracterizar las poblaciones de cúmulos estelares predominantes en los diferentes subsistemas galácticos. El índice de color Qd, asociado con la edad de los cúmulos, es un útil indicador que nos permite distinguir la proporción de las poblaciones jóvenes en los subsistemas galácticos. En este artículo presentamos los resultados particulares para la región nuclear y circunnuclear de NGC 253. Los cúmulos estelares más masivos tienen masas en el rango de 105 a 106 Mq y edades menores que 7 millones de años, y los encontramos en la región circunnuclear a distancias menores que 600 pc del pico infrarrojo recientemente identificado como el verdadero núcleo de la galaxia.

NGC 253 is the closest galaxy evidencing the starburst phenomena. However, due to the presence of interstellar dust, the starburst’s inner region has been scarcely studied. The capabilities provided by infrared astronomy help to overcome these limitations. High resolution images in the H, J and Ka bands obtained with the Flamingos-2 instrument (Gemini South), allowed us to construct color-magnitude (CMD) and color-color (CCD) diagrams of the clusters and HII regions for the various subsystems of the galaxy (nucleus, arms, bar, ansae). We apply some evolutionary models to characterize the predominant star cluster populations in the different galactic subsystems. The reddening free color index Qd, a tracer of the age of the clusters, allows us to distinguish the proportion of young populations in the galactic subsystems. In this paper we present the results for the nuclear and circumnuclear region of NGC 253. We found that the most massive star clusters, with masses in the range 105 to 106 Mq, and ages less than 7 Myr, are located in the circumnuclear region at distances of less than 600 pc of the infrared core recently identified as the true galaxy’s nucleus.