УДК 524.45
ИССЛЕДОВАНИЕ РАССЕЯННОГО ЗВЕЗДНОГО СКОПЛЕНИЯ NGC 2323 (M50) НА ОСНОВЕ СОБСТВЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ И ФОТОМЕТРИИ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЕГО ЗВЕЗД
© 2012 г. В. Н. Фролов*, Ю. К. Ананьевская, Е. В. Поляков
Главная астрономическая обсерватория РАН, Пулково Поступила в редакцию 16.06.2011 г.
Представлены результаты комплексного исследования галактического звездного скопления NGC 2323(M50). Положения звезд до предельной величины B ~ 16™7 в площадке размером 42.5 х 42'5 со скоплением в центре были измерены на шести пластинках Нормального астрографа Пулковской обсерватории с максимальной разностью эпох 60 лет. Измерения производились на модернизированном в 2010 г. автоматическом измерительном комплексе ГАО РАН "Фантазия". В качестве дополнительных пластинок были использованы соответствующие площадки из каталогов USNO-A 2.0, USNO-B 1 и 2MASS. В результате удалось получить относительные собственные движения звезд со среднеквадратической ошибкой 5.85 мсек. дуги/год. На основе доступных литературных ресурсов был составлен сводный каталог звездных величин UBV и JHK для объектов исследуемой области. Астрометрический отбор членов скопления производился способом максимального правдоподобия. Первым критерием отбора служила высокая индивидуальная вероятность принадлежности звезды к скоплению (P > 80%). Положение звезды на фотометрических диаграммах скопления цвет—звездная величина (V ж B-V, J ж J—K) рассматривалось в качестве второго критерия отбора. Третьим критерием служило положение объекта на двухцветных диаграммах (U—B ж B—V, J—H ж J—K). На основании этих критериев было установлено, что членами NGC 2323 являются 508 звезд. Эти данные были использованы для уточнения физических параметров скопления: среднее покраснение E(B—V) = 0^25, истинный модуль расстояния (V — MV) = 9^85. Возраст скопления по сетке изохрон, рассчитанной исследователями Падуанской группы для солнечного химического состава, составляет примерно 140 млн лет. В двух таблицах1 содержатся каталоги собственных движений и фотометрии звезд площадки. Построены функции светимости и масс для звезд скопления. Рассмотрены вопросы принадлежности к скоплению красных и голубых гигантов, переменных, двойных и множественных звезд. Уточнено положение центра скопления: а = 07h02m47s5, 6 = — 08°20/16"(2000.0).
Ключевые слова: рассеянные звездные скопления: NGC 2323, фотометрия, собственные движения.
ВВЕДЕНИЕ
Рассеянное скопление NGC 2323 находится на стыке созвездий Единорог и Большой Пес в области, граничащей с полосой Млечного Пути. Это место отмечено также тем, что в нескольких угловых минутах от него проходит условная граница ассоциации C Ma B1. Некоторые ранние исследователи полагали, что для этой области характерно невысокое межзвездное поглощение.
Скопление известно более двухсот лет — под номером M50 оно было включено во второе издание каталога туманностей и звездных скоплений, составленного Ш. Месье в 1781 г. За долгие годы
Электронный адрес: vfrol@gao.spb.ru
1 Доступны только в электронном виде.
несколько поколений астрономов в соответствии с техникой своего времени определяли и уточняли размер скопления, его границы и прочие физические параметры. Описательная характеристика скопления (класс Трюмплера, 1930) за несколько десятков лет претерпела изменение: от авторской оценки — I 2 m (Трюмплер, 1930) до II 3 m у Рупрехта (1966) и II 3 г у Линги (1987) и Шармы (2006), т.е. трактовка концентрации звезд к центру М50 снизилась от сильной до умеренной, а оценка количества его членов увеличилась от средней до большой.
В современной электронной базе данных рассеянных звездных скоплений (РЗС) WEBDA2
2 http://www.univie.ac.at/webda
Таблица 1. Астрометрические пластинки
Пластинки Экспозиции, мин Эпохи Качество
С 694 60 1930 февраль 19 отличное
D 46 40 1949 март 2 хорошее
15500 15 1988 январь 25 среднее
15501 15 1988 январь 26 среднее
15977 15 1989 февраль 22 посредственное
16183 20 1990 февраль 22 хорошее
приводятся следующие основные параметры NGC 2323: экваториальные координаты а = 7h02m42s, 5 = —8o23/00"(2000.0); галактические координаты l = 2210672, b = —10331; расстояние 929 пк, избыток цвета 0.213, видимый модуль расстояния 10.50, логарифм возраста 8.096. Следует отметить, что значения физических параметров скопления определены преимущественно по данным фотометрических наблюдений. Единственным исключением является обширный труд группы авторов, возглавляемой Н.В. Харченко (2001, 2004, 2005), результатом которого явилась публикация каталога звездных положений All-sky Compiled Catalogue 2.5 Million Stars (ASCC-2.5). Позднее на его основе были созданы каталоги звезд для площадок неба с РЗС (SCOCA) и представленных в единой системе данных о скоплениях (COCD), а также атлас иллюстрационных диаграмм для каждого из них(OCDA). Среди 520 объектов, представленных в этих каталогах, находится и NGC 2323. Здесь в пределах круглой площадки радиусом &30 угл. мин со скоплением в центре содержится 206 звезд до предельной звездной величины V & 13™5. Собственные движения (СД) звезд, основанные на данных каталогов миссии Hipparcos — Tycho-2, позволили авторам с помощью оригинальной методики показать, что 40 из них с вероятностью более чем 65% принадлежат NGC 2323. Следует учесть, однако, то обстоятельство, что полнота этих каталогов достигает 11.5, а однородность данных — 14-ой звездной величины в полосе V. В то же время фотометрические исследования показывают, что Главная последовательность (ГП) скопления простирается, по крайней мере, до V & 16m. Отбор членов скопления по лучевым скоростям не производился из-за отсутствия необходимых данных.
Что касается фотометрии звезд скопления, то она очень разнородна как по размерам исследуемых площадок, так и по точности, достигнутой
в работах разных авторов. При построении фотометрических диаграмм скопления мы использовали преимущественно данные фотоэлектрических и ПЗС-наблюдений, приведенных нами в единую систему. Идеология и сравнение фотометрического материала подробно описаны в разделе "Фотометрия".
АСТРОМЕТРИЯ
Основной астрометрический материал составили пластинки, снятые на Пулковском нормальном астрографе (масштаб — 60 сек. дуги/мм) в период с 1930 г. по 1990 г. (табл. 1). Кроме того, для определения СД-звезд в области скопления мы использовали дополнительно координаты звезд соответствующей площадки из каталогов иБЫО-А 2.0 (эпоха 1954.8) и иБЫО-Б 1.0 (эпоха 1972.9), а также, впервые, их положения из инфракрасного каталога 2МА8Б (эпоха 1998.9). Положения звезд на фотопластинках были получены на модернизированном в 2010 г. автоматическом измерительном комплексе Пулковской обсерватории "Фантазия". На качество измерений повлияло то обстоятельство, что из-за неодинаковых экспозиций и вуали, вызванной городской засветкой, глубина пластинок не позволяла получить на некоторых из них положения самых слабых звезд. Всего в пределах площадки 42?5 х 42(5, центром которой является скопление, были измерены прямоугольные координаты &1300 звезддо предела звездных величин В & & 16^7. В представляемой работе относительные СД определялись с помощью линейного метода, детально описанного в статье Жилинского и др. (2000). Этот метод, в отличие от общепринятого способа разбиения серии используемых пластинок на пары, состоящие из негативов ранних и поздних эпох, позволяет не терять полезной информации в случаях, когда звезда по разным причинам отсутствует на некоторых из них. Для отбора членов скопления использовались только звезды, положения которых были установлены не менее чем на трех пластинках и которые не входили в состав очевидных бленд. В качестве опорной пластинки, на которую приводились все остальные, использовалась самая глубокая из них — С 694. Она была ориентирована по звездным положениям из каталога "ТусИо-2". Первый вариант редукции производился по звездам, предположительно не являющимся членами скопления, подобранными в интервале звездных величин В от 14^5 до 15^5 и находящимися в картинной плоскости вне предполагаемой площади, занятой скоплением. После получения на этой основе предварительных значений СД из списка опорных исключались звезды с большими движениями. На этом этапе членами скопления считались звезды, фотоэлектрические
-166 -167
| -168
ч
а -169
(U
к
-170 -
-171 -172
1950
2000
-255 -256
I -257
ч
а -258 о
Д -259 -260 -261 Эпоха
1950
2000
Рис. 1. Пример использования обзора 2MASS для определения СД звезды нашего каталога № 807 (эпоха 1998.9-открытый кружок).
BV-величины которых из Вашингтонского каталога Хога и др. (1961) определяли их положения на ГП диаграммы цвет—звездная величина (ДЦЗВ) вида (B—V) гс V. Дальнейшая процедура отбора использовала метод последовательных приближений, подробно описанный в нашей работе (Фролов и др., 2010). Однако по мере продвижения к окончательному результату мы все более приходили к выводу о том, что площадь, занятая скоплением NGC 2323, значительно больше, чем предполагают современные каталоги. Во всяком случае, предварительно выявленные члены скопления встречались вплоть до краев измеренной площадки. Это обстоятельство позволило нам использовать в качестве опорных звезд не фон, а члены скопления. В качестве таковых были выбраны 75 звезд ГП скопления в пределах звездных величин B от 12™60 до 15^30. Они были использованы для нового приведения координат X и Y звезд на пластинку С 694. Затем для каждой из звезд исследуемой площадки по диаграммам координата—эпоха наблюдения определялись СД в двух направлениях вдоль экваториальных координат. Точность полученных таким образом СД описывается следующими величинами среднеквадратичных ошибок в мсек. дуги/год: ax = ±5.8 мсек. дуги/год и ay = ± ±5.9 мсек. дуги/год. Анализ распределения ошибок показал, что они возрастают с увеличением расстояния R от центра площадки в среднем от 5.1 для R < 5' до значений 6.3 для R > 20'. Наблюдаются также колебания размера ошибок в зависимости от звездной величины B от 4^6 для ярких звезд до 6^9 для самых слабых из них. Корректность использования звездных положений из инфракрасного обзора неба 2MA
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.