УДК 524.7-8
ОБЛАСТИ ЗВЕЗДООБРАЗОВАНИЯ В ГАЛАКТИКАХ С КОЛЬЦАМИ NGC 5585 И IC 1525
© 2011 г. В. В. Бруевич1, А. С. Гусев1, С. А. Гуслякова1'2
1 Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Учреждение Российской академии наук Институт космических исследований РАН, Москва, Россия Поступила в редакцию 08.04.2010 г.; принята в печать 22.10.2010 г.
На основании данных UBVRI— ПЗС-фотометрии исследованы области звездообразования (ОЗО) в галактиках NGC 5585 и IC 1525. Наблюдения проведены на 1.5-м телескопе АЗТ-22 Майданакской обсерватории АИ АН РУз (Узбекистан) с качеством изображения 0.8" —1.8". Отождествлены 47 ОЗО в NGC 5585 и 16 ОЗО в IC 1525. На основании эволюционных моделей PEGASE2 оценены возрасты и величины внутреннего поглощения в ОЗО. Определены размеры ОЗО. Детально обсуждена применяемая методика оценки параметров ОЗО на основании анализа фотометрических данных. Диапазон возрастов исследованных ОЗО составляет (2 — 40) х 106 лет, величина внутреннего поглощения A(V) < 1.5m. Распределение ОЗО по возрастам в обеих галактиках является типичным для звездных систем с интенсивным, равномерным по времени звездообразованием. С удалением от центра галактики величина внутреннего поглощения в ОЗО уменьшается: A(V) ж —r. Для обеих галактик шкала падения поверхностной плотности пыли, оцененная по зависимости "A(V)—r" для ОЗО, близка к шкале падения яркости диска в полосах V, R. В кольцах галактик наблюдаются относительно более крупные и старые ОЗО, не обнаруженные в спиральных ветвях. Выявлены различия между параметрами ОЗО в разных спиральных рукавах NGC 5585.
1. ВВЕДЕНИЕ
В оптическом диапазоне основную информацию о процессах современного звездообразования в галактиках дает изучение областей звездообразования (ОЗО) в полосах UBVRI и линии Ha. Большинство звезд образуется группами (звездные скопления, звездные комплексы) в результате эволюции гигантских облаков молекулярного водорода. Благодаря этому мы можем наблюдать и оценивать параметры молодых (с возрастом порядка 106—107 лет) звездных групп даже в достаточно удаленных галактиках. Современные эволюционные методы позволяют определять параметры молодых звездных систем в галактиках, неразрешимых на отдельные звезды.
В настоящей работе мы исследуем параметры областей современного звездообразования на основании результатов UBVRI—ПЗС-фотометрии в двух малоизученных галактиках с кольцами NGC 5585 и IC 1525.
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГАЛАКТИКАХ
NGC 5585 — относительно близкая (R =
= 5.7 Мпк [1]) небольшая (табл. 1) галактика
низкой поверхностной яркости со сложной морфологией (рис. 1а). Центр кольца NGC 5585 не совпадает с центром галактики [2]. Остается открытым вопрос о наличии бара в галактике: на этот счет существуют противоположные мнения [2,
4, 5].
В NGC 5585 обнаружены многочисленные области HII [6—8], найдено 5 остатков сверхновых [9]. Активное звездообразование наблюдается в ядре галактики (согласно спектрофотометри-ческим данным [10]). Результаты UBVRI—ПЗС-фотометрии NGC 5585 были проаналированы нами в предыдущей работе [2].
Галактика IC 1525 по своим свойствам (светимость, тип, размеры) близка к Туманности Андромеды (табл. 1), но обладает, в отличие от последней, баром и кольцом (рис. 1б). IC 1525 удалена от нас на значительное расстояние (70 Мпк) и является крайне малоизученным объектом. За исключением исследований интегральных параметров галактики, можно отметить изучение кинематических характеристик IC 1525 в линии Ha [3] и исследование сверхновой 1998cu, вспыхнувшей в галактике [11]. Фотометрические исследования IC 1525 ранее не проводились.
3. НАБЛЮДЕНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ
Наблюдения были проведены одним из авторов 8/9, 9/10 (NGC 5585) и 11/12 (IC 1525) сентября 2005 г. на 1.5-м телескопе АЗТ-22 (фокусное расстояние 12 м) Майданакской обсерватории ИА АН РУз (Узбекистан) с использованием ПЗС-камеры SITe-2000. В сочетании с широкополосными фильтрами U, B, V, R, I ПЗС-матрица реализует фотометрическую систему, близкую к стандартной UBVRI-системе Джонсона—Касин-са. Охлаждение камеры осуществлялось жидким азотом. Размер матрицы 2000 х 800 пикс., что обеспечивает поле зрения 8.9' х 3.6' при масштабе изображения 0.267''/пикс. Суммарное время экспозиции составило: при наблюдениях NGC 5585— 1980 с в U, 1440 с в B, 360 с в V, 480 с в R и 560 с в I; при наблюдениях IC 1525—1800 с в U, 600 с в B, 480 с в V, 420 с в R и 360 с в I. Качество полученных изображений галактик составило 1.2''-1.8'' для NGC 5585 и 0.8''-1.0'' для IC 1525.
Дальнейшая обработка и калибровка данных проводилась по стандартной процедуре с использованием системы обработки изображений ESO-MIDAS, и она подробно описана в работе [2]. При калибровке изображений, помимо учета цветовых уравнений и перевода данных из инструментальной фотометрической системы в стандартную UBVRI-систему Джонсона—Касинса, для NGC 5585 было проведено сравнение полученных данных с результатами апертурной фотометрии. Точность полученных фотометрических данных составляет 0.074™ в фильтре U и 0.022™ в фильтрах B, V, R и I. Ошибка "нуль-пункта", оцененная по данным апертур-ной фотометрии, для галактики NGC 5585 равна: в фильтре B — 0.02™, в фильтре V — 0.015™, в фильтре I — 0.01™. В полосах U и R для NGC 5585, а также во всех полосах для IC 1525, где данные апертурной фотометрии отсутствуют, ошибка "нуль-пункта" оценена нами в 0.11™.
Все данные (яркости и показатели цвета) были исправлены за галактическое поглощение (по базе данных LEDA; табл. 1) и поглощение, вызванное наклоном галактик. Значение постоянной Хаббла, используемое в данной работе, составляет Н0 = 75 км/с Мпк. Масштаб изображений равен 27.6 пк/сек. дуги для NGC 5585 и 334 пк/сек. дуги для IC 1525.
При анализе фотометрических данных нами была проведена двухмерная декомпозиция излучения галактик на диск и балдж. Декомпозиция проводилась с помощью программы GalFit. После вычитания из реальных изображений модельных диска и балджа были получены "остаточные" изображения (рис. 2). Они использовались для отождествления ОЗО в галактиках.
Таблица 1. Основные характеристики галактик
Характеристика NGC 5585 1С 1525
Тип SABc (LEDA) SBb(LEDA)
тв, зв. вел. 11.39 (LEDA) 13.28 (LEDA)
Мд'г, зв. вел. -18.48 (LEDA) -21.85 (LEDA)
Vvir, км/с 573 (LEDA) 5223 (LEDA)
R, Мпк 5-7 [1] 70 (LEDA)
£>25, МИН. дуги 4.27 (LEDA) 1.78 (LEDA)
£>25, КПК 7.1 (LEDA), [1] 39.7 (LEDA)
i, град 52 [2] 43 [3]
Ь/а 0.62 (LEDA), [2] 0.69 (LEDA)
P.A., град 42 [2] 30 [3]
Vrot км/с v max > 79.1 (LEDA) 260 [3]
А{В)о, зв.вел. 0.07 (LEDA) 0.49 (LEDA)
A{B)i, зв. вел. 0.38 (LEDA) 0.24 (LEDA)
Для определения показателей цвета ОЗО нами использовались реальные изображения галактик, поскольку при определении потоков от ОЗО использование "остаточных" изображений, хотя и уменьшает погрешность измерений примерно в 2 раза, но дает систематическую ошибку, связанную с неточностью определения шкал падения яркости дисков. Из-за этого разница между значениями показателей цвета ОЗО, полученных по реальным и "остаточным" изображениям галактик, увеличивается с удалением ОЗО от центра.
4. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОЗО
Подробное описание применяемой нами методики определения параметров ОЗО (показателей цвета, возрастов, поглощений) приведено в работах [2, 12]. Отметим, что для вычисления звездной величины каждой ОЗО поток от области в каждом фильтре определялся в круговой апертуре, равной FWHM ОЗО вдоль ее большой оси в фильтре В. Для каждой области подбиралось подходящее кольцо для определения фона. Характерный размер ОЗО принимался равным геометрическому среднему от величин FWHM вдоль большой и малой оси данной области. В качестве погрешности определения размера области бралось качество изображения, которое заведомо превосходит все другие ошибки.
Погрешность измерения характерных размеров ОЗО с учетом принятых масштабов изображений
N
БРУЕВИЧ и др. (a) -
N
(б)
E
E
NGC 5585
1С 1525
Рис. 1. Изображения NGC 5585 (а) и IC 1525 (б) в фильтре B. Размеры изображений — 4.1' х 3.1'.
(a)
5 6
7
12 15 16 11 13
14
■V 44
KrVj I
17
¿V» V
. 18 ,0
24
43
42
41
26 27 40
27 40
31 36 37
32 3334 35
46
45
1
7
8
15
16
Рис. 2. "Остаточные" изображения NGC 5585 (а) и IC 1525 (б) в фильтре B. Размеры изображений — 3.1' х 3.1' (а) и 1.4' х 1.4' (б), соответственно. Квадратики — отождествленные области звездообразования в галактиках, крестики — центры галактик.
составляет 43 пк для NGC 5585 и 330 пк для IC 1525.
Для вычисления возрастов и величин поглощения в ОЗО, полученные показатели цвета наносились на диаграммы (U—B)—(B—V), (B—V) — (V—R) и (B—V) — (V—I) (рис. 3), на которые также были нанесены эволюционные треки звездных систем, рассчитанные с помощью программы PEGASE2. Для оценки возрастов t и величин поглощения A(V) в ОЗО использовались треки, рассчитанные для звездных систем с начальной функцией масс (НФМ) Кенниката и металличностями Z = 0.008, 0.02 и 0.05 для
моделей мгновенного и непрерывного звездообразования. Модель мгновенного звездообразования соответствует системе, все звезды в которой имеют одинаковый возраст. В качестве модели непрерывного звездообразования мы рассматривали систему, в которой звезды рождались с постоянной интенсивностью в течение 3 х 107 лет(характерное время эволюции молекулярных облаков [13]). Используя полученные ошибки измерений показателей цветов, определялись параметры ОЗО. Для этого, по положению ОЗО на каждой двухцветной диаграмме определялся диапазон возможных возрастов и значений А(У). При этом предполагалось,
-1.0
="3-0.5
0 0.5
-0.2 0 0.2 cq 0.4 0.6 0.8 1.0
ОБЛАСТИ ЗВЕЗДООБРАЗОВАНИЯ В ГАЛАКТИКАХ (a)
-1.0 ft
-0.5
0-
J9 v - 0 5 j_i_i_i_i_i_i
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 B-V B-V
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0. V - R
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0. V-R
-0.2 0 0.2
V
c¿ 0.4 0.6 0.8 1.0
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
-1.0 -0.5 0 0.5 1.0 -1.0 -0.5 0 0.5 1.0
V-I V-I
Рис. 3. Положение областей звездообразования в галактиках NGC 5585 (а—в) и IC 1525 (г—е)
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.