Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.sao.ru/precise/Laboratory/Current/GFEV_koi8r.html
Дата изменения: Tue Dec 30 17:42:06 2014 Дата индексирования: Sun Apr 10 09:29:25 2016 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: космический радиотелескоп |
Образование и эволюция галактик в космических пустотах
|
Проект РФФИ No. 14-02-00520 на 2014-2016 годы
Вопрос о том, насколько формирование и эволюция галактик связаны с их окружением, стоит в космологии давно. Взаимойдействия галактик, в зависимости от их параметров, могут приводить к дополнительному звездообразованию и, таким образом, влиять на вековую эволюцию галактик. Чем меньше галактики, тем сильнее эффект взаимодействий и окружения. До последнего времени, в силу нескольких причин, изучение роли окружения ограничивалось системами с плотностями материи порядка средней и выше ("стены", группы, скопления), к которым принадлежит более 80% известных галактик. Меньшинство галактик населяют большие "пустые" объемы - войды, в которых отсутствуют нормальные большие галактики. Их характерные плотности вещества - намного ниже средней. Теории и некоторые численные модели предсказывают, что сценарии формирования и эволюции галактик войдов могут отличаться от таковых в более плотном окружении. Причем, различия должны быть заметны лишь для галактик достаточно малых масс. Реальная ситуация до последнего времени была неизвестна, как из-за ограниченности более ранних подходов, так и из-за трудностей наблюдения слабых галактик в войдах. Наши недавние работы по большой выборке галактик в близком войде Lynx-Cancer являются первым важным шагом в понимании таких отличий. Однако число известных слабых галактик в войдах пока невелико. Чтобы получить обоснованные выводы об их свойствах, основной упор в предлагаемом проекте делается на увеличении выборки галактик в близких войдах в несколько раз и массовом наблюдательном изучении их эволюционного статуса.
Список участников проекта:
В 2014 г. проведены следующие работы и получены результаты:
На материале наиболее полной выборки галактик Местного Сверхскопления выделены области пониженной плотности галактик (войды) с расстояниями до их центров менее ~20 Мпк. Сформированы выборки галактик, находящихся достаточно "глубоко" в войдах, т.е. не ближе, чем на 2 Мпк до ближайших галактик высокой светимости (L > L*). На первом этапе выборка галактик в близких войдах увеличена на ~200 объектов. Более тщательный анализ расширенной выборки галактик в близких войдах продолжается.
В течение 2014 г. проведены обработка и анализ спектров 24-х галактик в пустоте Lynx-Cancer и 18-ти галактик из экваториальной части войда Eridanus. Спектры получены по наблюдениям на БТА САО, южно-африканском 11-м телескопе SALT, а также из спектральной базы данных цифрового обзора неба SDSS. Для всех из них получены оценки содержания кислорода и других элементов в областях HII. Сравнение зависимости параметра O/H от абсолютной величины MB для изученных галактик близких войдов (в сумме около 100 объектов) с аналогичной зависимостью для контрольной выборки галактик Местного Объема, подверждает и усиливает вывод, сделанный в 2011 г., а именно, галактики войдов имеют пониженную металличность газа (в среднем ~0.6-0.7 от таковой для контрольной выборки). Это означает, что химическая эволюция галактик войдов идет медленнее, чем в более типичном окружении. Кроме того, подтверждается существование в войдах порядка 10% галактик с необычными свойствами, указывающими на их эволюционную молодость. Две статьи готовятся к печати.
Cнизу: одномерный спектр галактики UGC4115 (12+log(O/H)= 7.63±0.04).
Для понимания свойств наиболее необычных галактик войдов, в первую очередь наиболее богатых газом, для них проводится комплексное исследование, включающее в первую очередь картографирование газа в линии HI 21 см на индийском синтезирующем радиотелескопе GMRT. В конце 2014 г. такие наблюдения успешно проведены для 5 галактик.
Карты распределения поверхностной плотности HI по наблюдениям на индийском радиотелескопе GMRT в линии 21 см (J.N. Chengalur, S.A. Pustilnik) (полученные для полуширины диаграммы направленности FWHM ~40"), для 4-х богатых газом галактик пустоты Lynx-Cancer, наложенные на оптические изображения галактик.
Cлева: HIPASSJ0626+24. Размер газового компонента в несколько раз превышает размер звездного диска, видимого на изображении Паломарского Обзора Неба (PSS). Север - справа. Размер поля ~5'x5'.
Справа: PGC1689759. Размер диска HI также значительно превышает размер оптического звездного диска на PSS. Север - наверху. Размер поля ~7'x7'.
Cлева: KKH38. Звездный (изображение с PSS) и газовый диски ориентированы примерно перпендикулярно друг другу, что вероятно дает ключ к происхождению этого очень богатого газом объекта. Cевер вверху. Размер поля ~5'x5'.
Справа: UGC4704. Дисковая карликовая галактика, видимая на снимке SDSS почти с ребра. Север - справа. Размер поля ~6'x6'.
По результатам комплексного исследования Sdm галактики UGC4722, одной из наиболее изолированных в Местном Сверхскоплении, и входящей в выборку галактик войда Lynx-Cancer, удалось понять ее необычную оптическую морфологию с длинным шлейфом, вытянутым на 14 кпс. Новые спектральные наблюдения кинематики ионизованного и нейтрального газа на БТА и на р/т GMRT позволили обнаружить на краю шлейфа слабую галактику UGC4722C, ответственную за возмущенную морфологию. Используя данные кинематики, а также результаты фотометрии, полученной по изображениям SDSS в фильтрах ugri, получены свойства этой необычной, очень богатой газом карликовой галактики. В этой системе, по-видимому испытывающей малый мержинг, нами впервые обнаружен шлейф, который состоит из звезд, сформировавшихся во вспышке ~0.5 млрд. лет назад, в эпоху первого сближения галактик этой пары. Статья принята в MNRAS.
С помощью большого радиотелескопа NRT в Нансе (Франция) проведены наблюдения эмиссии HI для 40 галактик близких войдов. Большинство из них обнаружены с хорошим отношением S/N.
На рисунке показаны предварительные результаты наблюдений для 9 объектов из выборки галактик близкого войда Monoceros со скоростями от ~800 до ~2100 км/с. Показаны профили излучения HI в линии 21 см. По оси абсцисс - гелиоцентрическая скорость в км/с. По оси ординат - плотность потока в янских. Сильная эмиссия, видимая вблизи V=0 обусловлена свечением газа нашей Галактики на луче зрения.
Закончен анализ HI данных для выборки 95 галактик из близкого войда Lynx-Cancer, половина из которых получена нами на NRT, а остальные данные взяты из литературы. (Pustilnik, Martin, 2014, готовится к печати A&A)
Мозаика профилей линии HI для 45 галактик войда Lynx-Cancer по результатам наблюдений на радиотелескопе NRT. По оси X - гелиоцентрическая скорость, по оси Y - плотность потока в янских. Сравнение распределений параметра отношения массы водорода к светимости в полосе B (MHI/L_B) с аналогичными данными для таких же галактик Местного Объема, находящихся в более плотном окружении (в основном в группах типа Местной группы), показывает, что галактики войда в среднем существенно более богаты газом. Это является свидетельством более медленной эволюции галактик в пустотах.
Опубликована статья, посвященная анализу фотометрических свойств 85-ти галактик из обновленной выборки галактик в близком войде Lynx-Cancer. По изображениям из базы данных SDSS получены фотометрические параметры в фильтрах u,g,r,i (полные величины и цвета, эффективные радиусы и соответствующие поверхностные яркости, оптические радиусы и радиусы Холмберга). По результатам анализа радиальных профилей поверхностной яркости получены центральные поверхностные яркости и масштабные длины модельных дисков.
Сравнение статистических связей между наблюдаемыми параметрами галактик войда Lynx-Cancer и галактик из выборки Equatorial Survey (ES), отобранных исходно по их излучению в линии HI, показывает схожесть выборок в общем диапазоне светимостей. Однако, среди галактик войда имеется значимая часть, которая выпадает из общих закономерностей.
Диаграмма (u-g) и (g-r) цветов внешних частей 85-ти галактик выборки в войде Lynx-Cancer в сравнении с эволюционными треками пакета PEGASE2 для двух крайних случаев закона звездообразования. Мгновенное (inst) SF для двух начальных функций масс (IMF): Salpeter (красный сплошной трек) и Kroupa (красный штриховой трек). Непрерывное звездообразование для таких же IMF: Salpeter (черный сплошной трек) и Kroupa (черный штриховой трек). Цифры на треках - времена от начала звездообразования в Gyr. У подавляющего большинства объектов цвета внешних частей, соответствуют типичным для галактик возрастам - T~10-13 Gyr (зеленые точки). Для 13-ти галактик их цвета приводят к существенно меньшим TSF. Для 7-ми они находятся в диапазоне ~1-3.5, а для 6-ти остальных - ~4-6.5 млрд.лет.
1.  
Perepelitsyna Y.A., Pustilnik S.A., Kniazev A.Y.,
Study of Galaxies in the Lynx-Cancer Void. IV. Photometric Properties,
Astrophys. Bull. 69, 247-265, 2014, eprint arXiv:1408.0613
2.  
Pustilnik S.A. "Observations of dwarfs in nearby voids: implications
for galaxy formation and evolution", to be published in Proceedings
of IAU Symp. 308 "Zel'dovich Legacy: Genesis and Growth
of Cosmic Web", 2014, eprint arXiv:1412.1316
2a.  
Pustilnik S.A. "Observations of dwarfs in nearby voids: implications
for galaxy formation and evolution", in Proceedings of IAU Symp.
308 "Zel'dovich Legacy: Genesis and Growth of Cosmic Web", Editors:
S.Shandarin, R. van de Weygaert, J.Einasto, E.Saar, 2014
3.  
Chengalur J.N., Pustilnik S.A., Makarov D.I., Perepelitsyna Y.A.,
Safonova E.S., Karachentsev I.D.,
Study of the Lynx-Cancer void galaxies. - V. The extremely isolated
galaxy UGC 4722, 2014, MNRAS, accepted
4.  
Пустильник С., Ченгалур Д., Макаров Д., Перепелицына Ю., Сафонова Е.,
Караченцев И., "Комплексное изучение изолированной галактики UGC 4722
в войде Lynx-Cancer", в абстрактах Российской конференции "Галактики",
Ессентуки, 24-27.11.2014
5.  
Перепелицына Ю.А., Пустильник С.А., Князев А.Ю., "Исследование эволюции
галактик в близкой пустоте Lynx-Cancer", в абстрактах Российской
конференции "Галактики", Ессентуки, 24-27.11.2014
6.  
Сафонова Е.С., Пустильник С.А., Князев А.Ю., "Изучение эволюции галактик
в войде Eridanus", в абстрактах Российской конференции "Галактики",
Ессентуки, 24-27.11.2014