ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2010, том 36, № 1, с. 16-28
УДК 524.45
ФОТОМЕТРИЯ МАЛОИЗУЧЕННЫХ РАССЕЯННЫХ ЗВЕЗДНЫХ СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИКИ: King 13, King 18, King 19, King 20,
NGC 136, NGC 7245
© 2010 г. Е. В. Глушкова1,2*, М. В. Заболотских2**, C. Е. Копосов2,3, О. И. Спиридонова4, В. В. Власюк4, А. С. Расторгуев1,2
1 Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва 2Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга, Москва 3Институт астрономии Общества им. Макса Планка, Гейдельберг, Германия 4Специальная астрофизическая обсерватория РАН, пос. Нижний Архыз Поступила в редакцию 05.03.2009 г.
Представлены результаты выполненного в САО РАН BVRcIc ПЗС-фотометрического исследования шести рассеянных звездных скоплений Галактики в направлении на спиральный рукав Персея. На основе этих данных с учетом данных JHKs-фотометрии из каталога 2MASS для скоплений определены возрасты, расстояния и избытки цвета: 710 млн. лет, 2960+340 пк, 0"56 ± 0""04 (King 13): 130 млн. лет, 3010±280 пк, 0"69 ± 0"04 (King 18); 560 млн. лет, 2630+270 пк, 0""69 ± 0"08 (King 19) 160 млн. лет, 1750+70 пк, 0""77 ± 0"05 (King 20); 250 млн. лет, 5220+320 пк, 0""70 ± 0""09 (NGC 136): 320 млн. лет, 3390+200 пк, 0"43 ± 0""03 (NGC 7245).
Ключевые слова: рассеянные звездные скопления: King 13, King 18, King 19, King 20, NGC 136, NGC 7245.
ВВЕДЕНИЕ
Рассеянные звездные скопления (РЗС) до сих пор остаются наиболее подходящими объектами для изучения пространственно-возрастной структуры диска Галактики и являются одним из краеугольных камней современной универсальной шкалы расстояний. С появлением всенебесного инфракрасного каталога Two Micron All Sky Survey (2MASS; Скрутски и др., 2006) открылись новые возможности массового исследования звездного состава далеких скоплений, в том числе тех, реальность которых ранее казалась сомнительной. Малое межзвездное поглощение в ИК-диапазоне позволяет глубже проникать в запыленные области спиральных рукавов. Однако использование наблюдательного материала лишь в ИК-диапазоне не решает всех поставленных задач, поскольку малое поглощение неизбежно влечет за собой рост "засоренности" диаграмм цвет—звездная величина звездами ближнего и дальнего фона. В отсут-
Электронный адрес: elena@sai.msu.ru
Электронный адрес: zabolot@sai.msu.ru
ствие дополнительных критериев членства звезд в скоплениях (таких как высокоточные собственные движения и лучевые скорости) задача определения основных физических параметров скоплений только по данным ИК-обзоров существенно не упрощается. По этой причине глубокие оптические многоцветные наблюдения РЗС продолжают оставаться исключительно актуальным дополнением данных каталога 2MASS.
Целью нашего фотометрического исследования стали шесть малоизученных РЗС в направлении на спиральный рукав Персея: King 13 (l = 118?0, b = -1?3), King 18 (l = 107?8, b = -1?0), King 19 (l = 110?6, b = 0? 1), King 20 (l = 112?8, b = -2?9), NGC 136 (l = 120?6, b = -1?3) и NGC 7245 (l = = 101?4, b = —1?9). Рукав Персея вызывает интерес многих исследователей благодаря наблюдаемому в нем дефициту молодых объектов. На рис. 1 представлены распределение РЗС с расстояниями до 6 кпк от Солнца в плоскости Галактики и ближайшие к Солнцу кинематические спиральные
рукава в виде логарифмических спиралей
fX - Хо
R = R0 exp
m
+ 0 tg í
которые нанесены согласно работе Заболотских и др. (2002): число рукавов m = 2, угол закрутки спирали i ж —60, фаза Солнца в волне хо ж ж —850, галактоцентрическое расстояние Солнца R0 = 7.5 кпк. Сплошными прямыми линиями выделено выбранное нами направление по галактической долготе от l = 1000 до l = 1250.
В базе данных по рассеянным скоплениям WEBDA (Паунзен, Мермийо, 2009; http://www. univie.ac.at/webda) собрана следующая информация о фотометрии выбранных нами скоплений.
King 13. Маркс, Леманн (1979) получили фотографические звездные величины 80 звезд в фильтрах UBV и определили расстояние до скопления r = 1730 ± 200 пк. По данным UBV ПЗС-фотометрии для 1590 звезд Субраманьям, Бхатт (2007) нашли, что возраст скопления составляет 300 млн. лет, расстояние r = 3100 ± 330 пк, избыток цвета E(B-V) = 0m82 ± 0т02. Мацеев-ский, Недзельский (2007) на основе данных BV ПЗС-фотометрии для 2204 звезд определили возраст скопления t ж 300 млн. лет, расстояние r = 3670+|3о пк, избыток цвета E(B—V) =
= 0^86+0114.
King 18. Используя данные JHKs-фотометрии из каталога 2MASS, Тадросс (2009) нашел, что возраст скопления t ж 350 млн. лет, расстояние r = = 1860 ± 85 пк, избыток цвета E(B—V) = 0m52.
King 19. В литературе скопление имеет еще одно название — Basel 2. Грубиссич (1965) получил фотографические звездные величины 52 звезд в фильтрах UBV и определил расстояние до скопления r = 1.35 кпк, а также избыток цвета E(B—V) = 0т82. Фенкарт, Шредер (1985) на основе фотографических звездных величин 258 звезд в фильтрах UBV определили расстояние до скопления r = 1040 пк и избыток цвета E(B—V) = = 0т73. Во второй версии Каталога рассеянных скоплений Локтина (Локтин и др., 2001) приведены следующие значения: расстояние r = 1967 пк, избыток цвета E(B—V) = 0т547, логарифм возраста lg t = 8.557.
King 20. Используя данные JHKs-фотометрии 110 звезд из каталога 2MASS, Бика и др. (2006) определили возраст скопления t ж 200 млн. лет, расстояние r = 1900 ± 200 пк, избыток цвета E(B—V) = 0m65 ± 0m03. По данным из того же каталога 2MASS Тадросс (2009) определил близкие значения расстояния r = 2100 ± 95 пк и избытка цвета E(B—V) = 0т67 и нашел, что возраст скопления составляет 280 млн. лет.
12-
10
w 8 с
6-
4-
2-
0
X, кпк
Рис. 1. Распределение рассеянных звездных скоплений (точки) с расстояниями до 6 кпк от Солнца в плоскости Галактики; расстояния до скоплений взяты из каталога Диаса и др. (2008); сплошными дугами нанесены ближайшие к Солнцу кинематические спиральные рукава Киля—Стрельца и Персея согласно работе Заболотских и др. (2002). Направление на центр Галактики показано стрелкой, Солнце расположено в точке с координатами (0, 7.5), направление по галактической долготе от I = 100° до I = 125° выделено сплошными прямыми линиями. Квадратиками отмечены положения шести скоплений, исследованных в данной работе (расстояния взяты из табл. 9, где они отмечены сноской *).
NGC 136. Хардорп (1960) на основе данных фотографической UBV-фотометрии определил расстояние до скопления r = 4400 ± 800 пк и избыток цвета E(B-V) = 0m56. В базе данных WEBDA и Новом каталоге рассеянных скоплений Диаса (Диас и др., 2008) приведено иное значение расстояния r = 4093 пк без указания источника данных.
NGC 7245. Илмац (1970) по данным RGU-фотометрии для 174 звезд нашел, что расстояние до скопления r = 1925 пк. Караали (1971) получил данные фотографической UBV-фотометрии для 161 звезды, а Петри, ДеГиойа-Иствуд (1994) — данные BV ПЗС-фотометрии для 67 звезд. Вискум и др. (1997) в работе, посвященной поиску звезд типа 6 Щита в скоплениях, на основе данных BV ПЗС-фотометрии для 628 звезд определили возраст скопления t ж 320 млн. лет, расстояние r = = 2800 ± 200 пк, избыток цвета E(B—V) = 0m40 ± ± 0m02. Локтин и др. (2001) привели следующие значения: расстояние r = 2106 пк, избыток
Таблица 1. Журнал наблюдений
Дата наблюдений РЗС sec 2 Фильтр Время экспозиции, с
27.08.2003 г. NGC 7790 1.07 В, V, Rc, Ic 300, 100, 100, 100
28.08.2003 г. NGC 7790 1.06 В, V, Rc, Ic 300, 100, 100, 100
NGC 136 1.07 В 2 x 300
V 2 x 300
Rc 2 x 300
Ic 2 x 300
29.08.2003 г. NGC 7790 1.06 В, V, Rc, Ic 300, 300, 300, 300
NGC 7245 1.06 В 30, 2 x 300
V 30, 2 x 300
Rc 30, 2 x 300
Ic 30, 300
King 19 1.14 В 30, 2 x 300
V 30, 2 x 300
Rc 30, 2 x 300
Ic 2 x 300
NGC 7790 1.14 В, Rc, Ic 300, 100, 100, 100
30.08.2003 г. King 20 1.06 В 60, 2 x 300
V 30, 2 x 300
Rc 30, 2 x 300
Ic 30, 2 x 300
NGC 7790 1.06 В, Rc, Ic 300,300, 150, 150
King 13 1.07 В 30, 2 x 300
V 30, 2 x 300
Rc 30, 2 x 300
Ic 30, 2 x 300
NGC 7790 1.14 В, Rc, Ic 300,300, 100, 100
31.08.2003 г. NGC 7790 1.06 В, Rc, Ic 300,300, 150, 150
1.15 В, Rc, Ic 300,300, 150, 150
15.09.2004 г. NGC 7790 1.04 В, Rc, Ic 300, 100, 100, 100
King 18 1.03 В 2 x 300
V 2 x 300
Rc 2 x 300
Ic 2 x 300
18.09.2004 г. NGC 7790 1.05 В, Rc, Ic 300, 100, 100, 100
King 18 1.06 V 30
Rc 2 x 300
Ic 30
NGC 7790 1.12 В, V, Rc 300, 100, 100
King 13 1.14 В 30, 300
V 30, 300
Rc 30, 300
цвета E(B—V) = 0"473, логарифм возраста lg t = = 8.246. По данным UBV ПЗС-фотометрии для 2862 звезд Субраманьям, Бхатт (2007) получили возраст скопления t & 400 млн. лет, расстояние r = = 3800 ± 350 пк, избыток цвета E(B-V) = 0"45 ± ± 0"?02.
Итак, мы видим, что скопления King 18 и King 20 исследованы только в ближнем ИК-диа-пазоне, где определение параметров скопления затруднено из-за худшего разделения звезд скопления и звезд фона на диаграмме цвет-звездная величина. Полученные разными авторами расстояния до King 13 и NGC 7245 имеют существенные различия при хорошем согласии избытков цвета и возрастов. Для King 19 и NGC 136 в литературе имеются лишь данные фотографической фотометрии. Все это и обусловило наш выбор в пользу упомянутых выше шести РЗС.
НАБЛЮДЕНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ
Фотометрические наблюдения шести РЗС в фильтрах, близких к широкополосной системе БУЕС1С Джонсона/Крона-Казинса, проводились на телескопе Цейсс-1000 в Специальной астрофизической обсерватории РАН с использованием иБУШ-фотометра на базе 2К х 2К ПЗС-матрицы ЕЕУ 42—40 (размер пиксела
13.5 мкм, масштаб 0'.'207 на пиксел, поле зрения 7.1, шум считывания около 4е-, коэффициент преобразования заряда в отсчеты 2.08е-/ЛБи). Журнал наблюдений представлен в табл. 1, столбцы которой содержат дату наблюдений, название объекта, воздушную массу X = Беег, фильтры и время экспозиции. Кадры с короткими экспозициями (30 и 60 с) использовались для фотометрирования самых ярких звезд. На рис. 2 приведены полученные нами изображения исследуемых скоплений в фильтре V (время экспозиции 300 с., предел около 22т).
Перед началом обработки на всех кадрах прямоугольные координаты х,у был
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.