M31 の輝度プロファイルをバルジ、円盤、ハローの３成分に分けた。Spitzer/IRA の減光なし画像と地上光学画像及び深いスターカウントから M31 の構造を主軸に 沿って R = 22 kpc まで求めた。基本モデルは、形状指数(shape index) n = 2.2, 有効半径 Re = 1.0 kpc の Sersic bulge、 スケール長 Rd = 5.3 kpc の円盤である。 IRAC から求めた楕円率 ε = 1 - a/b はバルジで 0.37, 円盤で 0.73 である。 バルジ形状指数 n = 2.2 はバルジ形成がマージャーによる初期急速成長の後の 円盤からの落ち込みによる永年成長を示唆する。
図１．方位角平均の M31 主軸沿い表面輝度分布。UBVR は Walterbos, Kennicutt 1987 の乾板。I, 2MASS 6X H, K', IRAC は Choi et al 2002, Beaton et al 2007, Barmby et al 2006 から。
図３．長軸（上）、短軸（下）沿いの輝度プロファイル。青四角＝ I バンド、 灰色と黒円＝IRAC 3.6 μm. 赤＝ Choi et al 2002
図７．IRAC データのバルジ・円盤分解のパラメターの分布。
図９．バルジ、円盤、ハローの累積光度比率。
ハローは 2D(投影の意味か？) べき指数 -2.5, (3D では -3.5)で銀河系のハローと似ている。 R ≤ 1.2 kpc ではバルジ光が圧倒的である。1.2 kpc ≤ R ≤ 9 kpc では円盤が支配的と なる。R ≤ 9 kpc ではハローが支配的となる。短軸沿い R = 200 kpc までの 光量は 中心核 0.05 %, バルジ 23 %, 円盤 73 %, ハロー 4 % である。M 31 が 典型的とすると銀河サーベイで μi = 27 mag arcsec-2 の観測で銀河ハローが検出できるであろう。
図２．対数長での楔形区間。背景は IRAC 3.6 μm 画像。
図４．[I - 3.6] カラー分布。左＝長軸。右＝短軸。赤線＝方位角平均カーブ。 短軸沿いのの急勾配、90' で 0.5 mag arcsev-2、は I バンドと IRAC の輝度プロファイルは銀河中心距離に依存するカラー補正がないと 融合できないことを示す。8 - 10 kpc での明らかなバルジ - 円盤変換を 注意せよ。バルジも円盤も距離に従って青くなる。
図５．合成短軸プロファイル。距離は短軸上に投影されている。青＝I バンドは Choi et al 2002 から。緑＝先へは Irwin et al 2005 のハロースターカウン ト, 赤＝ van den Bergh 1994, 黒＝ Gilbert et al 2009.
図６．左：IRAC 3.6μm 短軸と長軸沿いの Sersic バルジと指数関数型円盤への MCMC(モンテカルロマルコフチェイン)分解（モデル E)。青四角＝主軸。破線＝バル ジと円盤。スパイクは中心核。
右： NLLS (非線形最小二乗法)による方位角平均：IRAC 3.6μm プロファ イル分解(モデル H)。下＝モデルと観測の残差
図８．短軸方向の Sersic バルジと指数関数型円盤への分解。（左）べき乗則ハロー。 （右）Sersic ハロー。