УДК 524.7
UBVRI-ПЗС-ФОТОМЕТРИЯ БЛИЗКОЙ ГАЛАКТИКИ НИЗКОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЯРКОСТИ NGC 5585
© 2010 г. В. В. Бруевич1, А.С.Гусев1, С. А. Гуслякова1'2
1Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия 2Учреждение Российской академии наук Институт космических исследований РАН, Москва, Россия Поступила в редакцию 12.11.2009 г.; принята в печать 26.11.2009 г.
На основании данных UB^RI-ПЗС-фотометрии исследована структура и состав звездного населения в галактике низкой поверхностной яркости NGC 5585. Наблюдения проведены на 1.5-м телескопе АЗТ-22 Майданакской обсерватории АИ АН РУз (Узбекистан) с качеством изображения 1.2" —1.8". Проведена двухмерная декомпозиция излучения галактики на балдж и диск. Обе компоненты имеют пониженную поверхностную яркость. Параметр Серсика для балджа n = 1.2—1.6. В полосах R, I эффективный радиус балджа равен шкале падения яркости диска и составляет 30"—40" (0.8— 1.1 кпк). Спиральные ветви образуют перемычку. При этом центр перемычки и центр кольца галактики не совпадают с центром NGC 5585. В 3.2" (100 пк) от центра галактики наблюдается мощная область звездообразования, затмевающая своим излучением ядро в полосах U, B. По положению на двухцветных диаграммах различных компонент галактики можно сделать вывод о том, что NGC 5585 является галактикой со сложной историей звездообразования, не одинаковой на различных расстояниях от центра.
1. ВВЕДЕНИЕ
Среди ближайших к нам галактик NGC 5585
является одним из интереснейших объектов, достойном отдельного изучения. Это — близкая
небольшая (см. далее табл. 1) галактика низкой
поверхностной яркости, более 80% массы которой
составляет темная материя [1]. Классифицируемая как галактика типа SABc (LEDA) или SAB(s)d (NED), она имеет весьма нетривиальную морфологию (рис. 1). По результатам апертурной BVRI-фотометрии авторы [2] отождествили и определили параметры небольшого бара и фрагменты одной (единственной) спиральной ветви в галактике, однако по наблюдениям в ИК-диапазоне бар в
NGC 5585 обнаружить не удалось [3].
Фотометрические характеристики NGC 5585 типичны для галактик экстремально позднего типа (Sd—Sm—Im) [2]. В ядре галактики наблюдается активное звездообразование (согласно спектрофо-тометрическим данным [4]).
В NGC 5585 обнаружены многочисленные области HII [5—7], найдено 5 остатков сверхновых [8].
Однако в галактике при этом не обнаружен водород в молекулярном состоянии (M(H2) < 1.3 х 107 MQ по наблюдениям в линии CO) [9]. Тем не менее общая масса газа (1.4 х 109 MQ) превышает звездную массу (1 х 109 MQ) NGC 5585 [10].
Вопрос о расстоянии до NGC 5585 является темой отдельной дискуссии. В литературе принятое расстояние до галактики варьируется от 5.7 Мпк [11] до 10.5 Мпк [4]. В настоящей работе мы используем значение 5.7 Мпк, основанное на результатах фотометрии ярчайших звезд галактики [11].
Особенности морфологии, кинематики и истории звездообразования в NGC 5585 могут быть связаны с взаимодействием и слиянием галактик. Хотя NGC 5585 не является взаимодействующей галактикой и не имеет сравнимых по массе соседей [2], она входит в группу M 101 [12] и имеет несколько карликовых спутников [2].
По своим свойствам NGC 5585 является карликовой галактикой низкой поверхностной яркости [9, 13]. Светимость галактики составляет LB = 1.5 х 109 Lq при отношении M*/LB = = 1.0 (M/L)q [10]. При этом общая масса галактики составляет на r = 6.5 кпк (радиус Хольмберга) 1.1 х 1010 MQ и M/LB = 10.1 (M/L)q [10]. Таким образом, темная материя доминирует в галактике везде, исключая околоядерную область [1]. Отметим однако, что в отличие от большинства карликовых галактик низкой поверхностной яркости, в NGC 5585 идет в настоящее время активный процесс звездообразования в ядре и диске.
Рис. 1. Изображение NGC 5585 в фильтре B. Размер — 4.1' х 3.1'. Север — вверху, восток — слева.
Целью настоящей работы является изучение фотометрических и морфологических свойств NGC 5585, исследование состава звездного населения и областей современного звездообразования в галактике. Ранее многоцветная поверхностная фотометрия NGC 5585 не проводилась. В оптическом диапазоне результаты фотометрических
Таблица 1. Основные характеристики галактики
Параметр Значение Источник
Тип SABc LEDA
тв, зв. вел. 11.39 LEDA
Mß'\ зв. вел. -18.48 LEDA
Vvir, км/с 573 LEDA
Д, Мпк 5.7 [И]
£>25, УГЛ. МИН 4.27 LEDA
-Ö25, КПК 7.1 LEDA, [11]
г, град 53.2 LEDA
Ъ/а 0.62 LEDA
P.A., град 34.2 LEDA
Ушах^ КМ/С 79.1 LEDA
А{В)о, зв. вел. 0.07 LEDA
A{B)i, зв. вел. 0.38 LEDA
(и-в)ь -0.26 LEDA
(B-v)b 0.40 LEDA
(V-R)b 0.40 [2]
(V-I)b 1.04 [2]
исследований использовались лишь с целью изучения областей звездообразования в галактике [5, 6]. Авторы [2] проводили исследование NGC 5585 на основе апертурной BVRI-фотометрии.
Основные параметры галактики (по базе данных LEDA) приведены в табл. 1.
2. НАБЛЮДЕНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ
Наблюдения были проведены одним из авторов в сентябре 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—Касинса. Охлаждение камеры осуществлялось жидким азотом. Размер матрицы — 2000 х 800 пикселей, что обеспечивает поле зрения 8.9' х 3.6' при масштабе изображения 0.267"/пикс. Журнал наблюдений приведен в табл. 2.
Дальнейшая обработка проводилась в ГАИШ МГУ по стандартной процедуре с использованием системы обработки изображений ESO-MIDAS. Основные этапы обработки включали в себя следующее: определение и исправление данных за смещение усилителя матрицы и "плоское поле"; устранение следов космических лучей; определение и вычитание фона неба для каждого изображения; совмещение изображений галактик с использованием опорных звезд; сложение изображений галактик, сделанных в одинаковых фильтрах; перевод отсчетов в логарифмическую шкалу (звездные величины на квадратную секунду дуги) по результатам фотометрической калибровки; исправление за отличие инструментальной фотометрической системы от стандартной системы Джонсона— Касинса и "воздушную массу" (учет полученных
Таблица 2. Журнал наблюдений
Дата Фильтр Экспозиция, с Воздушная масса z Качество изображения, сек. дуги
8/9.09.2005 и 3 х 360 1.54-1.60 1.62-1.81
В 4 х 180 1.65-1.71 1.52-1.57
R 2 х 120 1.48-1.49 1.26-1.32
I 2 х 90 1.50-1.51 1.15-1.29
9/10.09.2005 и В V R I 3 х 300 4 х 180 2 х 180 2 х 120 1 х 20, 4 х 90 1.68-1.73 1.59-1.64 1.53-1.54 1.56-1.57 1.76-1.82 1.77-1.93 1.62-1.76 1.51-1.61 1.54-1.59 1.16-1.44
цветовых уравнений и данных апертурной фотометрии галактики); вычитание изображений галактики, сделанных в разных фильтрах — получение карт показателей цвета.
Для построения цветовых уравнений и учета атмосферной экстинкции использовались наблюдения стандартных звезд полей Ландольдта SA 113, SA92 [14], полученные в те же ночи в фильтрах U, B, V, R и I в диапазоне значений воздушной массы M(z) = sec z = 1.27—1.31. Полученная инструментальная ubvri-система оказалась близка к стандартной фотометрической UBVRI-системе Джонсона—Касинса с точностью лучше 0.022™ в полосах B, V, R и I и точностью 0.074™ в полосе U.
Дополнительно для галактики было проведено сравнение полученных данных с результатами апертурной фотометрии (по данным электронного каталога LEDA). Точность фотометрической привязки составила: в фильтре B — 0.02™, в фильтре V — 0.015™, в фильтре I — 0.01™. Ошибка "нуль-пункта" для фильтров U и R оценена в 0.11™.
Все данные (яркости и показатели цвета) были исправлены за галактическое поглощение (по базе данных LEDA; табл. 1) и поглощение, вызванное наклоном галактики. Значение постоянной Хаб-бла, используемое в данной работе, составляет Но = 75 км/с Мпк. Масштаб изображений равен 27.6 пк/сек. дуги.
3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ФОТОМЕТРИИ
3.1. Определение позиционного угла и наклона диска галактики
Значения позиционного угла (P.A.) и эллиптичности изофот галактики (e = 1 — b/a) определялись
с помощью библиотеки surfphot в системе MIDAS. Зависимости величин позиционного угла и эллиптичности от расстояния r до центра NGC 5585 представлены на рис. 2.
Отметим, что NGC 5585 — галактика со слабым диском и иррегулярной спиральной структурой — является "сложным" объектом для определения величин P.A. и e, особенно в полосе U (рис. 2б). Полученные разными авторами интегральные значения P.A. и наклона диска i сильно различаются между собой (см., например, базу LEDA и [13]).
По нашим данным, позиционный угол большой оси галактики плавно растет от 20° на r = 10" до 40° на r = 80", причем в более коротковолновых полосах P.A. достигает значений 40°—45° на меньшем расстоянии r от центра (рис. 2а). Это можно объяснить наличием заметной сферической относительно старой звездной компоненты в галактике.
Эллиптичность изофот галактики растет от 0.2 в центре до 0.3—0.4 на расстоянии r = 60", причем в более "голубых" полосах значение e больше (рис. 2б). Это объясняется особенностями спирального узора NGC 5585. В отличие от большинства галактик, эллиптичность изофот в центральной области сильно отлична от нуля. Причиной этого является наличие яркой голубой конденсации около ядра галактики. Подробнее структура центральной области NGC 5585 будет рассмотрена ниже.
Полученные нами интегральные значения позиционного угла и эллиптичности изофот составляют P.A. = 42° ± 2° и e = 0.38 ± 0.03 (что соответствует наклону диска i = 52° ± 2°).
На рис. 3 приведены азимутально-усредненные фотометрические профили галактики в фильтрах
Рис. 2. Зависимость позиционного угла (а) и эллиптичности изофот (б) галактики от расстояния г до центра галактик в фильтрах и (жирная линия), В (тонкая сплошная линия), V (штриховая линрия с коротким штрихом), Я (пунктирная линия), I (штриховая линия с длинным штрихом).
U, B, V, R и I, полученные нами в эллиптических апертурах с шагом 2". Форма полученных профилей достаточно типична для спиральных галактик, однако
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.