научная статья по теме ФЕНОМЕН ГАЛАКТИКИ NGC 6286: ФОРМИРУЮЩЕЕСЯ ПОЛЯРНОЕ КОЛЬЦО ИЛИ СВЕРХВЕТЕР? Астрономия

Текст научной статьи на тему «ФЕНОМЕН ГАЛАКТИКИ NGC 6286: ФОРМИРУЮЩЕЕСЯ ПОЛЯРНОЕ КОЛЬЦО ИЛИ СВЕРХВЕТЕР?»

УДК 524.7

ФЕНОМЕН ГАЛАКТИКИ NGC 6286: ФОРМИРУЮЩЕЕСЯ ПОЛЯРНОЕ

КОЛЬЦО ИЛИ СВЕРХВЕТЕР?

© 2004 г. Л. В. Шаляпина1*, А. В. Моисеев2, В. А. Яковлева1, В. А. Гаген-Торн1, А. Н. Буренков2

1 Астрономический институт Санкт-Петербургского государственного университета 2Специальная астрофизическая обсерватория РАН, пос. Нижний Архыз Поступила в редакцию 20.03.2003 г.

После доработки 26.05.2003 г.

Представлены результаты наблюдений пары взаимодействующих галактик NGC 6285/86, полученные на 6-м телескопе САО РАН с использованием методов 1D- и 2D-спектроскопии. Наблюдения с длиннощелевым спектрографом (UAGS) галактики NGC 6286, выполненные в области линии Ha, показали вращение газового диска вокруг оси, смещенной на 5"—7" от фотометрического центра, и наличие светящегося газа на расстоянии до 9 кпк в направлении, перпендикулярном плоскости галактики. С помощью мультизрачкового волоконного спектрографа (MPFS) были построены поля скоростей звездной и газовой составляющих центральной области этой галактики, которые оказались подобными. Близость лучевых скоростей пары и большое поле (5' х 5') сканирующего интерферометра Фабри-Перо (ИФП) позволили одновременно получить изображения в линиях Ha, [NII] А6583 и в континууме, построить поля лучевых скоростей и карту распределения отношения интенсивностей [NII] A6583/Ha для обеих галактик. По всем этим данным была изучена кинематика газа в галактиках, построены их кривые вращения и оценены массы (NGC 6286 — 2 х 1011MQ, NGC 6285 — 1.2 х 1O1oM0). У галактики NGC 6286 не найдено признаков вращения газа вокруг большой оси, что свидетельствует против предположения, что это галактика с формирующимся полярным кольцом. По наблюдениям с ИФП у нее была обнаружена эмиссионная туманность со структурой, характерной для галактик со сверхветром. Высокое значение отношения интенсивностей линий [NII] A6583/Ha, свидетельствующее об ударном возбуждении ее свечения, и большая светимость в ИК-диапазоне — дополнительные аргументы в пользу гипотезы о сверхветре в галактике NGC 6286. Причиной вспышки звездообразования и биполярного истечения горячего газа из центральной области диска, по-видимому, явилось тесное сближение двух галактик.

Ключевые слова: галактики с полярными кольцами, NGC 6285/86, сверхветер, кинематика.

THE PHENOMENON OF THE GALAXY NGC 6286: A FORMING POLAR RING OR A SUPERWIND?, by L. V. Shalyapina, A. V. Moiseev, V. A. Yakovleva, V. A. Hagen-Thorn, and A. N. Burenkov. We present the observations of the pair of interacting galaxies NGC 6285/86 with the 6-m Special Astrophysical Observatory telescope by using the methods of 1D and 2D spectroscopy. The observations of NGC 6286 with a long-slit spectrograph (UAGS) near the Ha line have revealed the rotation of the gaseous disk around an axis offset by 5''—7'' from the photometric center and a luminous gas at a distance of up to 9 kpc in a direction perpendicular to the galactic plane. Using a multipupil fiber spectrograph (MPFS), we have constructed the velocity fields of the stellar and gaseous components in the central region of this galaxy, which proved to be similar. The similarity between the line-of-sight velocities of the pair and the wide (5' х 5') field of view of the scanning Fabry—Perot interferometer (FPI) have allowed us to simultaneously obtain images in the Ha and [NII] A6583 lines and in the continuum as well as to construct the line-of-sight velocity fields and to map the distribution of the [NII] A6583/Ha intensity ratio for the two galaxies. Based on all these data, we have studied the kinematics of the gas in the galaxies, constructed their rotation curves, and estimated their masses (2 х 1011MQ for NGC 6286 and 1.2 х 1010MQ for NGC 6285). We have found no evidence of gas rotation around the major axis in NGC 6286, which argues against the assumption that this

Электронный адрес: lshal@astro.spbu.ru

galaxy has a forming polar ring. The FPI observations have revealed an emission nebula with a structure characteristic of galaxies with a superwind around this galaxy. The large [NII] A6583/H« intensity ratio, which suggests the collisional excitation of its emission, and the high infrared luminosity are additional arguments for the hypothesis of a superwind in the galaxy NGC 6286. A close encounter of the two galaxies was probably responsible for the starburst and the bipolar outflow of hot gas from the central region of the disk.

Ket words: polar-ring galaxies, NGC 6285/86, superwind, kinematics.

ВВЕДЕНИЕ

Галактики NGC 6285/86 (Arp 293) - это пара взаимодействующих галактик (рис. 1), близких по светимостям и лучевым скоростям1. Они расположены в 5 друг от друга, чему соответствует ^40 кпк для расстояния D = 91 Мпк (при Ho = 65 км/с/Мпк и Vjf = 5925 км/с, см. далее). На глубоких ПЗС-снимках между галактиками видна слабая перемычка. Одна из галактик пары, NGC 6286, включена Уайтмором и др. (1990) в каталог галактик с полярными кольцами как возможный кандидат (C-51). Причиной ее включения послужила хорошо видимая на репродукции в атласе Арпа (1966) диффузная структура (полукольцо), расположенная к SE от основного тела галактики.

NGC 6286 — это спиральная галактика типа Sb (RC3), видимая практически с ребра, с мощной пылевой полосой, проходящей под углом к звездному диску галактики. Согласно данным IRAS, она обладает большой ИК-светимостью lg(LFIR/Lq) = = 11.28 (Сойферидр., 1987) и поэтому включалась в исследования ярких в ИК-диапазоне галактик (см., например, Баан, 1989; Янг и др., 1989). На разных длинах волн у NGC 6286 измерены инфракрасные потоки (Сойфер и др., 1987, 1989), по ним найдены температура и масса пыли (Янг и др., 1989) и сделаны оценки темпа звездообразования SFR ~ 56Mq/год (Смит и др., 1998). На основании радиоданных у нее оценена масса молекулярного водорода lg M(H2)/Mq = 9.97 (Сандерс и др., 1986).

Оптические спектры этой галактики описаны в ряде работ. Решетников и Комб (1994) отнесли ее ядерный спектр к типу HII и отметили пеку-лярность в распределении лучевых скоростей газа вдоль малой оси галактики. В другой работе (Вилье и др., 1995) спектр ядра NGC 6286 был отнесен к типу LINER, а ядра NGC 6285 — к типу HII. В работе Смита и др. (1996) по линии Ha была построена кривая вращения галактики NGC 6286 и получена оценка ее массы (M = 1.3 х 1011 Mq).

Детальное фотометрическое исследование NGC 6286 в полосах B, V, Rc было выполнено

в работе Решетникова и др. (1996). На основании особенностей кривой лучевых скоростей вдоль малой оси и фотометрических данных было высказано предположение о том, что диффузная структура (полукольцо), расположенная с SE-края галактики, — это формирующееся полярное кольцо.

С целью более детального анализа кинематики газовой и звездной составляющих галактики NGC 6286 нами было предпринято исследование ее методами длиннощелевой и панорамной спектроскопии.

1. НАБЛЮДЕНИЯ И ОБРАБОТКА

Спектральные наблюдения галактики NGC 6286 были получены в прямом фокусе 6-м телескопа САО РАН. Первые наблюдения проводились на спектрографе с длинной щелью (UAGS) (Афанасьев и др., 1995) в 1997 и 1999 гг. Наблюдения на мультизрачковом волоконном спектрографе

N

PA = 34

PA = 133

PA = 60

PA = 85

PA = 116

'По данным базы NED.

10"

Рис. 1. Изображение в полосе R пары галактик NGC 6285/86, полученное на 6-м телескопе САО РАН (при принятом расстоянии до галактик D = 91 Мпк 1" соответствует 0.44 кпк).

E

Журнал наблюдений

Прибор, год Экспозиция, с РА, поле Спектральный диапазон, А Обратная дисперсия, А/пиксел Качество изображения

UAGS 3 х 1800 34° 6200-7000 1.5 3'.'2

09.1997 3 х 1800 116 6200-7000 1.5 2.5

3 х 1800 133 6200-7000 1.5 2.5

08-09.1999 3 х 1800 60 6200-7000 1.2 1.6

3 х 1800 85 6200-7000 1.2 1.6

3 х 1800 85 6200-7000 1.2 1.5

3 х 1800 133 6200-7000 1.2 1.6

MPFS 3 х 1200 Центр 4900-6200 1.35 2

0.4-09.2001 3 х 900 Центр 5900-7200 1.2 2-2.5

ИФП 32 х 300 На+ [N11] 0.9 1.5

04-09.2002 32 х 180 [Nil] А6583 0.9 2.0

(MPFS) (описание спектрографа приведено в сети INTERNET на электронной странице САО2) были выполнены в 2001 г., а в 2002 г. получены данные со сканирующим интерферометром Фабри-Перо (ИФП). Журнал наблюдений приведен в таблице.

При использовании UAGS приемником излучения в 1997 г. служила ПЗС-матрица "Электрон" размером 530 х 580, в 1999 г. — "Photo-metrics" размером 1024 х 1024 пикселей. Размер щели спектрографа при наблюдениях составлял 2" х 140". Наблюдаемый спектральный диапазон включал эмиссионные линии Ha, [NII] А6548,6583 и [SII] А6716,6731.

Обработка спектральных данных, полученных на UAGS, проводилась в среде ESO-MIDAS при помощи контекста LONG. После первичных редукций выполнялось сглаживание вдоль щели

c окном размером 0'.'8 для центральной области и 2", начиная с расстояния 15" от центра. Лучевые скорости измерялись по положению центров вписанных в эмиссионные линии гауссиан. Точность этих измерений оценивалась по линии ночного неба [OI] А6300 и составила ±10 км/с. Были измерены также относительные интенсивности и полуширины (FWHM) вышеперечисленных эмиссионных линий. Наблюдаемые полуширины исправлялись за ширину инструментального профиля согласно стандартному соотношению (FWHM)2 = (FWHM)obs - (FWHM)2nstr. Полуширина инструментального профиля составляла

2http://www.sao.ru/gafan/devices/mpfs/mpfs_main.htm

3.6 А согласно измерениям линий калибровочной лампы. В спектре этой галактики наиболее интенсивными являются эмиссионные линии На, [N11] А6583 и линии серы [БЫ] А6716, А6731. По ним были построены кривые лучевых скоростей ионизованного газа.

При наблюдениях на МРРБ одновременно регистрировались спектры от 240 пространственных элементов (конструктивно выполненных в виде квадратных линз), составляющих в картинной плоскости матрицу размером 16 х 15 элементов. Угловой размер одного элемента составлял 1". Приемником излучения служила ПЗС-матрица "ТееИгошх" размером 1024 х 1024 пикселей. Наблюдения проводились в двух спектральных диапазонах. "Зеленый" диапазон включал эмиссионные линии газового компонента (Нв, [0111] А 4959, 5007) и абсорбционные л

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.

Показать целиком