Исследование карликовых галактик
Содержание
Введение
. Наблюдательный материал
. Измерение дисперсий
скоростей
. Метод I-
диаграмм
4. DDO53
5. UGCA92
Заключение
Список литературы
Введение
Изучение кинематики газа в карликовых галактиках
достаточно перспективное направление на данный момент по нескольким причинам.
Одна из главных - возможность изучения взаимодействия молодых групп звезд с
межзвездным пространством. Вспышки сверхновых, активное ионизирующее излучение OB
звезд, а также кинематическая энергия звездных ветров воздействуют на
окружающий газ, нагревая его и формируя причудливые пространственные фигуры:
полости, пузыри, оболочки, хаотичные турбулентные потоки. Также имеется
возможность оценить влияние вышеуказанных эффектов на кривую вращения галактики
по изучению распределения радиальных скоростей.
Данная область астрономии малонасыщенна
публикациями, в то время как появляется все больше и больше спектральных данных
о распределении ионизированного и нейтрального водорода в карликовых
галактиках. Это позволяет оттачивать методы изучения, проработанные для более
крупных галактик, и в дальнейшем применять их для большего числа карликовых
галактик, набирая статистику и получая все более точные и точные данные о
распределении оболочек и полостей, их взаимодействии с окружающим
пространством. Впоследствии большой массив данных позволит создать более
целостную картину о внутреннем устройстве и жизни в карликовых галактиках и о
том, как например, влияют друг на друга раздувающиеся оболочки ионизированного
водорода и полости выметенного звездообразованием нейтрального водорода. Эти
процессы имеют перспективы более эффективного познания взаимовлияния процессов
звездообразования и вспышек сверхновых, звездных ветров, активных молодых звезд
в карликовых галактиках.
Данная работа берет за основу исследование
карликовых галактик Moiseev A.V., Lozinskaya T.A. [1] с возможностью
продолжения изучения в направлении взаимодействия нейтрального и
ионизированного водорода. Для исследования выбраны две карликовые галактики DDO53
и UGCA92 из большого
числа тех, по которым имеются данные, как наиболее интересные в плане наличия в
них процессов образования оболочек и пустот. В дальнейшем планируется изучение
большего числа галактик.
1. Наблюдательный
материал
В качестве наблюдательного материала в работе
используются спектры, полученные преимущественно на телескопе БТА
интерферометром Фабри-Перо, встроенным в SCORPIO,
находящемся в главном фокусе 6-метрового телескопа. Данные по нейтральному
водороду для галактики UGCA92
были предоставлены индийскими коллегами, для наблюдения использовался индийский
радиотелескоп GMRT.
После редукции, произведенной сотрудниками САО
РАН с помощью пакета программ, созданных в среде программирования IDL,
наблюдательные данные представляют собой кубы данных, каждый пиксель которых
содержит 36 или 40 спектральных каналов в зависимости от FPI501
и FPI751.
Наблюдения UGCA92
и DDO53 на телескопе БТА
были произведены с февраля по ноябрь 2009 года.
2. Измерение
дисперсий скоростей
После калибровки на ширину инструментального
профиля интерферометра Фабри-Перо наблюдаемые линии ионизированного водорода (Hα)
были аппроксимированы функцией Фойгта, как наиболее точно описывающей данный
профиль. Далее строились плоские поля лучевых скоростей, карты дисперсии
лучевых скоростей с учетом инструментального контура (
.
Области, в которых сигнал был достаточно слаб, чтобы шумы создавали большую
ошибку, были закрыты маской.
Необходимая 
вычисляется
через:
где 
=3
km/s
и 
=9
km/s
учитывают естественную ширину эмиссионной линии и ее тепловое уширение при 
К
соответственно.
За исключением некоторых областей для галактики UGCA92
рассматриваемые карликовые галактики точно описываются одиночным профилем
Фойгта.
3. Метод I-
диаграмм
карликовый галактика
дисперсия яркость
В основе лежит метод, используемый Yang
et al.
1996; Munoz-Tunon
et al.
1996; Martınez-Delgado
et al.
2007, но несколько отличающийся (отличие заключается в использовании не пиковой
яркости, а суммарного потока в построении диаграммы, что позволяет избежать
зависимости от спектрального разрешения). Также в диаграмме используется log
I вместо I
ввиду больших перепадов поверхностной яркости.
Полученное распределение точек позволяет
выделить интересные области карликовых галактик, в том числе оценить размеры и
возраст оболочек.
4. DDO53
53 - карликовая галактика, удаленная на расстояние
около 3.56 МПк. Карта дисперсии лучевых скоростей показывает типичные для
подобных галактик черты: в центрах ярких HII
областей наблюдается минимум дисперсии, в то время как между областями
активного звездообразования и на периферии галактики может
достигать значений 50 km/s.
На рисунках 1 и 2 соответственно представлены
построенные карты лучевых скоростей и дисперсий лучевых скоростей. Для
построения диаграммы "яркость-дисперсия" потребуется лишь рисунок 2.
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 4 являет собой диаграмму I-sigma,
по которой выделяются 3 оболочки в линии Hα,
помеченные на карте дисперсий скоростей (рисунок 2) эллипсами 1,2 и 3.
Рисунок 3
Рисунок 4
5. UGCA92
Рисунок 5
Большинство оболочек в UGCA92
находятся в районах активного звездообразования, чем и могут быть обусловлены.
Рисунок 6
Рисунок 7
Рисунок 8
Заключение
Результатом данной работы можно считать:
1. Получение карт лучевых скоростей и дисперсии
лучевых скоростей для галактик DDO53
и UGCA92.
2. Построение диаграмм I-σ
и отождествление с их помощью оболочек ионизированного водорода.
. Оценка скорости расширения некоторых
оболочек.
В дальнейшем работа в данном направлении будет
продолжена с расширением используемых методов для спектров нейтрального
водорода для этих галактик и для других карликовых галактик.
Список литературы
1. Moiseev A.V., Lozinskaya T.A.
2012, MNRAS, 423, 1831
2. van Eymeren J. , Marcelin M.
, Koribalski B.S., Dettmar R. -J ., Bomans D. J. , Gach J.-L. , Balard P. ,
2009a, A&A, 493, 511
. van Eymeren J. , Marcelin M.
, Koribalski B. S. , Dettmar R. -J. ,Bomans D. J. ,Gach J. -L. , Balard P. ,
2009b, A&A, 505, 105
. Martınez
- Delgado I., Tenorio-Tagle G., Munoz - Tunon C., et
аl., 2007, AJ, 133, 2892