ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2011, том 37, № 9, с. 643-650
УДК 524.7
ЛИНЗОВИДНЫЕ ГАЛАКТИКИ С УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМИ
КОЛЬЦАМИ
© 2011 г. М. А. Ильина*, О. К. Сильченко**
Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ, Москва
Поступила в редакцию 28.04.2011 г.
По данным обзора GALEX (Galaxy Ultraviolet Explorer) вставлен список линзовидных галактик, обладающих ультрафиолетовыми кольцами — радиально локализованными областями звездообразования. Проведен анализ структуры этих галактик в оптических лучах по данным поверхностной фотометрии обзора SDSS (Sloan Digital Sky Survey), измерены цвета колец, сопоставлена радиальная локализация кольцевых структур в оптической и ультрафиолетовой областях спектра. Обсуждаются возможные сценарии формирования кольцевых зон звездообразования в линзовидных галактиках, не имеющих других пекулярностей структуры и демонстрирующих за пределами колец однородно старое звездное население.
Ключевые слова: линзовидные галактики — структура галактик — эволюция галактик.
ВВЕДЕНИЕ
Согласно классификационным критериям Хаб-бла, линзовидные галактики — промежуточный морфологический тип между эллиптическими и спиральными — обладают крупномасштабными звездными дисками, но не содержат заметных областей звездообразования. Эти критерии были сформулированы по совокупности изображений галактик в оптическом диапазоне спектра. Однако недавний обзор морфологии близких галактик в ультрафиолетовых лучах космическим телескопом GALEX (Жиль де Пас и др., 2007) показал, что звездообразование в линзовидных галактиках можно обнаружить чаще, чем предполагалось ранее, и типичный "рисунок" распределения областей звездообразования — крупномасштабное кольцо.
Кольца в галактиках — известная морфологическая структура; довольно давно сформировалась и классификация колец, которую с самого начала связали с разным происхождением кольцевых структур. Так, в работе Фью и Мадоре (1986) проанализирована выборка из 69 "кольцевых галактик" и выделено два типа: O-кольца и P-кольца. Первая категория — это гладкие регулярные кольца с ядром галактики в геометрическом центре, вторая категория — кольца неравномерной поверхностной яркости, часто со смещением ядра галактики относительно центра кольца. Подсчет спутников — галактик меньшей яркости — вокруг кольцевых галактик показал, что категория
Электронный адрес: taktonado@gmail.com
Электронный адрес: olga@sai.msu.su
P — это, скорее всего, столкновительные кольца, так как всегда рядом можно обнаружить малую соседнюю галактику, которая, вероятно, и породила это кольцо, пройдя через диск крупной "соседки". O-кольца не всегда связаны со взаимодействием и могут быть резонансными структурами в дисках. Шварц (1984) рассмотрел отклик газового диска на центральный бар (неосесимметричный потенциал) в галактике и показал, что газ в процессе внутренней динамической эволюции диска будет собираться в кольцо на внешнем линдбладовском резонансе; очевидно, уплотнение газа на определенном радиусе может приводить к кольцевой вспышке звездообразования. Бута и Крокер (1993) исследовали наблюдательную статистику метрических размеров колец в выборке из нескольких сотен галактик и подтвердили, что кольца генетически связаны с барами и их резонансами. Однако иногда встречаются и регулярные кольца звездообразования в галактиках без баров; каждый такой случай требует индивидуального рассмотрения и, как правило, заканчивается выводом о малом мер-жинге как причине появления кольца (Сильченко, Моисеев, 2006).
После проведения обзора морфологии близких галактик в ультрафиолетовом диапазоне спектра телескопом GALEX исследователи обратили внимание на ультрафиолетовые внешние кольца в некоторых регулярных линзовидных галактиках, ничем не примечательных в оптическом диапазоне. Марино и др. (2011), Донован и др. (2009), Бет-тони и др. (2010), Тилкер и др. (2010), Серра
0.7
0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 1-г
V 0.18
0.7 "
0 20 40 60 80 100 0 5 10 15 20 25 30 35 0 10 20 30 40 50 60
т-1-1-1-1-л 1 0^—1-1-1-1-1-г
0.7
0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120
Я, угл.сек.
Профили цвета g — r для остаточных изображений галактик после вычитания модельной суммы крупномасштабных дисков и балджей из исходных изображений обзора SDSS: строка 1 — IC 522, MCG 11-22-15, NGC 252; строка 2 — NGC 446, NGC 809, NGC 934; строка 3 - NGC 4344, NGC 4513, NGC 6028; строка 4 - NGC 6340, NGC 6534, NGC 7808; строка 5 - UGC 4599, UGC 5936.
Таблица 1. Глобальные параметры исследуемых галактик
Имя Тип NED1 Vr, км/с NED D2, Мпк NED Rib, " RC33 mB RC3 Мв LEDA4 g -г NED HI? NED Окружение NED
1С 522 SO 5079 71 30 13.97 -20.8 0.84 - одна + спутник
MCG 11-22-15 - 8064 114 244 15. б4 -19.9 - - член группы
NGC 252 (R)SA0+(r) 4938 71 45 13.35 -21.3 0.976 + центр группы
NGC 446 (R)SAB0° 5446 76.5 61 13.35 -21.0 - + член пары
NGC 809 (R)S0+: 5367 74 44 14.66s -19.9 0.78 - одна + 3 спутника
NGC 934 SAB0- 6353 88 40 14.04 -20.7 0.81 - член группы
NGC 4344 SB0: 1142 14.5 50 13.34 -18.2 0.58 + член скопления
NGC 4513 (R)SA0° 2304 34 43 14.01 -19.0 0.77 + широкая пара
NGC 6028 (R)SA0+: 4475 62.5 40 14.35 -20.0 0.89 + центр группы
NGC 6340 SA0/a(s) 1198 20 97 11.87 -20.0 0.82 + центр группы
NGC 6534 S? 8332 117.5 25 15.40 -20.1 - - одна
NGC 7808 (R')SA0°: 8787 122 38 13.48 -21.3 0.78 - пара + 5 спутников
UGC 4599 (R)SA0° 2072 26 60 13.6 -17.5 0.74 + центр группы
UGC 5936 (R)SA0+: 7230 99 39 14.21 -21.0 0.76 - центр триплета
1 NASA/IPAC Extragalactic Database.
2 Расстояние из NED, отнесенное к центру Местной Группы галактик.
3 Third Reference Catalogue of Bright Galaxies, де Вокулер и др. (1991).
4 Lyon-Meudon Extragalactic Database.
5 Голубая величина bj, из обзора APM, Маддокс и др. (1990).
6 Указан цвет B — V вместо отсутствующего пока в NED g — r.
и др. (2006) опубликовали исследования отдельных SO-галактик с резонансными и столкнови-тельными внешними кольцами звездообразования (NGC 2962, ESO 381-47, NGC 4262, NGC 404, IC 4200 соответственно), обсуждая в весьма разнообразной манере проблему происхождения этих колец. Нам кажется достаточно вероятным, что появление внешних колец звездообразования в линзовидных галактиках, в остальном лишенных значительного количества газа и молодых звезд, связано с самим событием формирования линзо-видной галактики из спиральной. В данной статье мы представляем первую выборку S0-галактик с ультрафиолетовыми кольцами, пригодную для статистического анализа, и обсуждаем конкретные возможности формирования этих колец в событиях малого мержинга. Чтобы отстроиться от очевидно резонансных колец, которые могут формироваться
и без участия взаимодействия с другой галактикой, мы ограничиваем нашу выборку галактиками без глобальных баров.
СОСТАВЛЕНИЕ ВЫБОРКИ
Для нашей работы производилась выборка лин-зовидных галактик без баров, изображения которых в дальнем и ближнем ультрафиолетовых диапазонах были прежде всего представлены в атласе Жиль де Пас и др. (2007) и показали кольцевую морфологию там. Мы включали в список только галактики, для которых есть также и данные Sloan Digital Sky Survey (SDSS), чтобы иметь возможность сравнить морфологию галактики в ультрафиолетовой и оптической областях спектра. Затем мы проанализировали список галактик с внешней кольцеобразной структурой Костюк (1975), составленный просмотром Паломарского Атласа, и
Таблица 2. Параметры фотометрических компонент галактик
Название Фильтр Внешний диск Внутренний диск Балдж
го," Мо, та§/угл. сек2 го," Мо, та§/угл. сек2 го," Мо, п^/угл. сек2 п
1С 522 г 27.8 23.4 5.9 19.3 2.37 12.7 1.0
1С 522 9 22.3 23.6 5.8 20.1 2.26 13.5 1.0
МСО 11-22- 15 г 10.7 26 5.2 23.2 1.51 15.5 1.9
МСО 11-22- 15 9 11.0 25.5 4.9 24.3 1.54 16.4 1.9
NGC 252 г 73 24.5 14.9 20.5 3.73 17.4 1.5
NGC 252 9 58 24.7 12.1 21.2 4.13 18.9 1.6
NGC 446 г 23.9 24.9 11.5 22.7 3.32 14.5 1.8
NGC 446 9 23.3 25.4 12.1 23.3 2.9 15.5 1.8
NGC 809 г 18.0 23.8 10.2 19.5 1.4 17.2 1.2
NGC 809 9 20.3 23.1 10.3 20.5 2.33 15.8 1.4
NGC 934 г 35 23.0 7.3 20.7 2.24 15.3 2.1
NGC 934 9 42.6 24.3 7.0 21.4 2.01 16.6 1.8
NGC 4344 г 47.1 22.9 10.3 19.8 - - -
NGC 4344 9 62.5 24.4 10.7 20.2 - - -
NGC 4513 г 79.3 23.7 8.9 21.3 1.97 15.8 1.5
NGC 4513 9 63 24 10.1 22.3 2.15 16.5 1.6
NGC 6028 г 25 21.8 10.0 19.5 1.77 14.3 2.2
NGC 6028 9 25 22.4 12.4 21.8 1.66 15.1 2.2
NGC 6340 г 50.4 22.2 20.3 20.0 5.17 15.1 1.9
NGC 6340 9 73.3 22.9 22.1 20.8 5.23 15.3 2.0
NGC 6534 г 15.7 21.3 7.6 20.2 1.95 17.2 1.8
NGC 6534 9 14.2 22.9 6.9 20.7 2.31 18.2 1.8
NGC 7808 г 46 24.3 7.6 20.2 2.66 16.2 1.7
NGC 7808 9 63 24.9 8.6 21.3 2.93 17.3 1.7
UGC 4599 г 56.4 23.8 5.5 19.9 2.24 16.5 2.1
ШС 4599 9 50.1 24.3 5.1 20.3 1.59 17.2 2.1
UGC 5936 г 21.4 24 7.7 21.9 1.82 16.1 1.5
ШС 5936 9 23.4 24.8 7.3 22.6 1.82 16.9 1.5
для линзовидных галактик без баров из этого списка извлекли с сайта ОЛЬБХ более поздние, пока не опубликованные изображения; среди них тоже оказалось несколько ярких в ультрафиолетовом диапазоне кольцевых структур.
Для каждой галактики списка среди данных БОББ, выложенных в хорошо редуцированном релизе (Абазаджан и др., 2009) и в совсем свежем релизе открытом для публичного
использования только в январе 2011 г., искались изображения в оптических фильтрах $(4686 Л)
и г(6165 Л) для обработки с целью поиска колец в оптическом диапазоне и для сопоставления свойств оптических, где они были обнаружены, и ультрафиолетовых колец.
В результате этих просмотров мы отобрали 14 галактик, глобальные свойства которых, найденные нами во внегалактических базах данных, приведены в табл. 1.
ФОТОМЕТРИЯ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Для наших целей необходимо было совершить следующие действия над изображениями: построить карты цвета исходных изображений, провести декомпозицию галактик на структурные крупномасштабные элементы (диски и балджи) и построить карты цвета остатков после вычитания модельного изображения "балдж плюс диск(и)", полученного в декомпозиции, из полного наблюдаемого изображения галактики.
Таблица 3. Параметры к
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.