УДК 524.7-8
ЗВЕЗДНЫЙ СОСТАВ И РАССТОЯНИЯ ДО ИЗОЛИРОВАННЫХ СПИРАЛЬНЫХ ГАЛАКТИК NGC 6503 и NGC 69461
© 2014 г. Н. А. Тихонов*
Специальная астрофизическая обсерватория РАН, пос. Нижний Архыз Поступила в редакцию 26.01.2014 г.
На основе архивных снимков космического телескопа Хаббла проведена звездная фотометрия нескольких полей в изолированных спиральных галактиках NGC 6503 и NGC 6946, имеющих большие пекулярные скорости. На основе TRGB-метода определены расстояния до галактик: D = = 6.30 ± 0.10 Мпк для NGC 6503 и D = 6.72 ± 0.15 Мпк для NGC 6946. Современный звездный состав галактик не отличается от состава других аналогичных галактик. Металличность молодых звезд NGC 6503 равна Z = 0.02 (что соответствует металличности Солнца), а у звезд NGC 6946 металличность доходит до Z = 0.05. В NGC 6946 найдено очень мало старых шаровых скоплений, а в NGC 6503 их не найдено совсем. Распределение численной плотности звезд разного возраста NGC 6503 не отличается от аналогичных распределений в других галактиках. Отличием являются большие размеры толстого диска NGC 6503, который хорошо виден до 6 Кпк от плоскости диска галактики, а его возможное продолжение заметно до 8.6 Кпк от плоскости. Размеры области, занимаемой красными гигантами диска NGC 6503, равны 51 х 17 кпк, что немного превышает размеры этой галактики по радионаблюдениям в нейтральном водороде H I.
Ключевые слова: индивидуальные галактики: NGC 6503 и NGC 6946, звездная фотометрия галактик: расстояния до галактик, звездные подсистемы галактик, пекулярные скорости галактик.
DOI: 10.7868/S0320010814090034
ВВЕДЕНИЕ
Среди ярких галактик, находящихся в пределах 10 Мпк, внимание привлекают две изолированные спиральные галактики: NGC 6503 (тип SA(s)cd по NED) и NGC 6946 (тип SAB (rs)cd по NED), имеющие малые лучевые скорости, Vh = 25 км/с и Vh = = 40 км/с (NED), соответственно. На основании малых лучевых скоростей можно предполагать, что эти галактики расположены очень близко к Местной группе галактик, однако морфология галактик и их угловые размеры ясно указывают, что это нормальные спиральные галактики, находящиеся в удалении от Местной группы. Остается признать, что NGC 6503 и NGC 6946 имеют аномально большие пекулярные скорости. Интерес к этим галактикам добавляет их изолированность в пространстве. Одиночные галактики встречаются довольно
Электронный адрес: ntik@sao.ru
xBased on observations with the NASA/ESA Hubble Space Telescope, obtained at the Space Telescope Science Institute, which is operated by AURA, Inc. under contract No. NAS5-26555. These observations are associated with proposals 9293, 9788, 12331, 12450, 12546, 13364.
редко, но именно указанные две галактики с аномальными пекулярными скоростями и оказались изолированными. Вблизи NGC 6503 не найдено ни одной галактики, хотя бы и очень слабой. В окрестностях NGC 6946 найдены кандидаты в возможные спутники этой галактики (Хачмайер и др., 1997; Караченцев и др., 2000). Расстояние до наиболее вероятного кандидата в спутники NGC 6946 — UGC 11583 было определено на основе метода ярчайших звезд: D = 5.9 Мпк (Шарина и др., 1997), но затем, после уточнения поправки за поглощение света, расстояние было увеличено до D = 8.2 Мпк (Караченцев и др., 2000). (Расстояние до основной галактики NGC 6946, как будет показано в этой статье, равно 6.72 Мпк). Для двух кандидатов в спутники NGC 6946 (UGC 11583 и L 149, позже названного Караченцевым как KK 251) Писано и Вилкотс (2000), провели радионаблюдения. Ни в этих карликах, ни в самой NGC 6946 следов гравитационного взаимодействия найдено не было. Следует отметить, что расстояние до L149 оценивается в 5.9 Мпк (Шарина и др., 1997) и в 5.3 Мпк (Караченцев и др., 2000). Эти же карликовые галактики были детально изучены в радионаблюдениях Бегум
звездный состав и расстояния
597
. NGC6503 ■
Рис. 1. Изображение галактики NGC 6503 на снимке DSS обзора в фильтре B с разметкой границ HST снимков (поля F1—F3). Эллипсом обозначена граница толстого диска, найденная на основе фотометрии звезд полей F1 и F2. На периферии полей F1 и F2 прямыми линиями отмечены области, где выбирались красные гиганты для определения расстояния. Линия в поле F3 указывает предельную границу распределения красных гигантов, принадлежащих толстому диску или гало. Размер снимка 15 х 15 мин, север вверху.
и Ченгалур (2004), но следов взаимодействия с NGC 6946 также найдено не было. Глубокие радионаблюдения NGC 6946 в H I были проведены Боомсма и др. (2008). На полученном изображении галактики, на ее периферии виден слабый рукав, отклоняющийся в сторону UGC 11583 и L 149, однако признаков моста, соединяющего NGC 6946 с этими галактиками, найдено не было. Глубокие оптические снимки космического телескопа Хабб-ла вероятных спутников NGC 6946 позволили бы определить расстояние до них и решить вопрос об их природе, но пока что вопрос о существовании спутников у гигантской NGC 6946 остается открытым. Расстояния до других возможных кандидатов в спутники NGC 6946 (Караченцев и др., 2000) оценены на основе недостаточных для таких измерений наблюдательных данных, поэтому не представляется возможным обсуждать их принадлежность к NGC 6946.
Расстояния до галактик NGC 6503 и NGC 6946 измерялись несколькими методами и неоднократно. Результаты этих измерений можно найти в базе
данных NED. Большой разброс полученных значений указывает на реальные точности используемых методов и на трудности измерений физических параметров при наличии сильного поглощения света в направлении на NGC 6946.
Зависимость Хаббла неприменима к указанным галактикам из-за их больших пекулярных скоростей, хотя Хаббл предполагал возможность включения NGC 6946 в состав Местной группы галактик. Наиболее используемый для спиральных галактик метод Талли—Фишера дает для NGC 6503 расстояние 5.2 Мпк (Боттинелли и др., 1984), а для NGC 6946 - 5.5 Мпк (Пирс, 1994). В галактике NGC 6946 наблюдалось несколько вспышек сверхновых, что позволило использовать их для определения расстояния. Однако результаты измерений показывают очень большое рассеяние, от 4.31 Мпк (Оливарес и др., 2010) до 7.2 Мпк (Шмидт и др., 1992). Большинство измерений дает результат меньше 6 Мпк: 6.0 Мпк — Пожнан-ский и др. (2009), 5.7 Мпк — Шмидт и др. (1994),
Рис. 2. Изображение галактики NGC 6946 на снимке DSS обзора в фильтре B с разметкой границHST снимков. В полях F1 и F2 прямыми линиями отмечены области, где выбирались красные гиганты для определения расстояния. Размер снимка 15 х 15 мин, север вверху.
4.8 Мпк — Такатс и Винко (2012). Несколько отдельно стоит результат в 12.7 Мпк, полученный Вейлером и др. (1998) на основе радиоизмерений. Применение метода ярчайших звезд для NGC 6503 дало расстояние 5.2—5.5 Мпк (Караченцев, Ша-рина, 1997), а для NGC 6946 — 5.9 Мпк (Шарина и др., 1997). Поскольку были получены результаты фотометрии только малой части галактик, то некорректно использовать такие измерения для оценки расстояний методом ярчайших звезд. Караченцев и др. (2003) на основе снимков космического телескопа Хаббла с камерой WFPC2 и TRGB метода Ли и др. (1993) определили расстояние до NGC 6503 в 5.27 Мпк. В этой работе расстояния на основе TRGB-метода (Tip of Red Giant Branch) определены для многих галактик (UGC 3755, UGC 3974, UGC 4115, KK 65 и др.) с невероятно большими ошибками для этого метода, что указывает на использование для измерений не красных гигантов, а звезд другого типа. Вероятно, что аналогичная ошибка была сделана и для NGC 6503. Все приведенные выше результаты измерения расстояний показывают, что действительные расстояния до NGC 6503 и NGC 6946 нам известны с очень низкой точностью.
ЗВЕЗДНАЯ ФОТОМЕТРИЯ
Для изучения звездного населения NGC 6503 (рис. 1) и NGC 6946 (рис. 2) мы использовали архивные снимки космического телескопа Хаббла (HST), полученные по нескольким разным программам (ID 9293, 9788, 12331, 12450, 12546, 13364). Главный интерес представляли снимки в фильтре F814^ (I), на которых видны красные гиганты. Снимки в других фильтрах были нужны для получения диаграмм Герцшпрунга—Рессела (СМ-диаграммы) или выявления эмиссионных объектов. Фотометрия звезд проводилась стандартным образом в DAOPHOTII (Стетсон, 1987; Стетсон, 1994). Полученные результаты прошли селекцию по параметрам "CHI" и "SHARP" (Стетсон, 1987), что позволило удалить диффузные объекты: звездные скопления, далекие или компактные галактики, поскольку фотометрические профили этих объектов отличались от профилей изолированных стандартных звезд. Поглощение света в нашей Галактике учитывалось на основе работы Шлафли и Финкбайнера (2011). В измеряемых галактиках, NGC6503 и NGC6946 также присутствуют газ и пыль, что может привести к мнимому увеличению растояния при использовании фотометрии красных
Рис. 3. СМ-диаграмма звезд NGC 6503. Отмечены области голубых (BSG) и красных (RGB) сверхгигантов, область звезд среднего возраста (AGB) и область старых красных гигантов (RGB). Отмеченные области использовались для определения размеров подсистем разного возраста. Прямой линией отмечена граница ветви красных гигантов (TRGB), на основе которой проведено измерение расстояния.
гигантов. Чтобы свести к минимуму влияние поглощения света в этих галактиках, выборку звезд мы проводили в областях, наиболее удаленных от центра галактик (рис. 1 и рис. 2). Следует иметь в виду и морфологию звездного строения галактик. Красные гиганты имеют существенно более протяженное пространственное распределение, чем молодые звезды тонкого диска, в котором сосредоточены основные массы пыли и газа. Таким образом, в выборке красных гигантов всегда будут присутствовать звезды, находящиеся впереди поглощающей материи. Поскольку граница TRGB определяется по ярчайшим звездам, то она будет определяться по звездам, не подвергающимся действию поглощения света в измеряемых галактиках и имеющим немного большую яркость. Результаты фотометрии звезд представлены в виде СМ-диаграмм на рис. 3 и рис. 11, на которых отмечены области голубых (BSG) и красных (RSG) сверхгигантов, области звезд среднего возраста (AGB-звезды) и области старых
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.