ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2004, том 30, № 6, с. 403-413
УДК 524.7
КОЛЛЕКТИВНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ПЛОСКИХ ГАЛАКТИК НА МАСШТАБЕ 100 Мпк С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВЫХ ДАННЫХ
© 2004 г. С. Л. Парновский*, А. В. Тугай
Астрономическая обсерватория Киевского национального университета им. Тараса Шевченка
Поступила в редакцию 15.07.2003 г.
Новая расширенная и частично модифицированная выборка 1501 галактики из каталога RFGC используется для анализа нехаббловских коллективных движений галактик на основе обобщенной многопараметрической зависимости Талли—Фишера. Полученные результаты подтвердили и уточнили выводы статьи Парновского и др. (2001), в частности, статистическую значимость квадрупольной и октупольной компонент поля коллективного движения галактик. Квадрупольная компонента, вызванная, по-видимому, приливными силами областей с повышенной плотностью, приводит к различию скоростей разлетания галактик на масштабе 8000—10 000 км/с до 6% от их хаббловской скорости. На масштабах Местного сверхскопления (3000 км/с) ее вклад увеличивается примерно до 20%. Включения октупольных составляющих в модель приводит к уменьшению дипольной составляющей до уровня 1а. В дипольной же модели коллективная скорость движения галактик относительно системы отсчета космического микроволнового фона равна 310 ± 75 км/с в направлении апекса l = 311°, b = 12°. Рассмотрена также выборка из 1493 галактик, получающаяся при ужесточении критерия отбора галактик. Отличие результатов обработки данных этой выборки и выборки 1501 галактики связано прежде всего с уменьшением дипольной составляющей скорости (290 ± 75 км/с в направлении апекса l = 310°, b = 12°) и уменьшением а примерно на 2%.
Ключевые слова: галактики, крупномасштабные движения.
BULK MOTIONS OF FLAT GALAXIES ON A 100 MPC SCALE OBTAINED USING NEW DATA, by S. L. Parnovskij and A. V. Tugai. A new expanded and partly modified sample of 1501 galaxies from the RFGC catalog is used to analyze the non-Hubble bulk motions of galaxies on the basis of the multiparameter Tully—Fisher relation. The results obtained have confirmed and refined the conclusions reached by Parnovskij et al. (2001), in particular, the statistical significance of the quadrupole and octupole components of the field of galaxy bulk motions. The quadrupole component, which is probably produced by tidal forces from regions with an enhanced density, leads to a difference in the galaxy recession velocities on a scale of 8000—10 000 km s^1 as large as 6% of their Hubble velocity. On Local Supercluster scales (3000 km s_1), its contribution increases to about 20%. Including the octupole components in the model causes the dipole component to decrease to 1а. In contrast, in the dipole model, the galaxy bulk velocity relative to the frame of reference of the cosmic microwave background is 310 ± 75 km s_1 toward the apex with l = 311° and b = 12°. We also consider a sample of 1493 galaxies that was drawn by using a more stringent galaxy selection criterion. The difference between the results of our data analysis for this sample and for the sample of 1501 galaxies is primarily attributable to a decrease in the dipole velocity component (290 ± 75 km s_1 toward the apex with l = 310° and b = 12°) and a decrease in а by about 2%.
Key words: galaxies, large-scale motions.
ВВЕДЕНИЕ
Для исследования коллективных крупномасштабных движений галактик используются выборки галактик, для которых расстояние определено независимо от лучевой скорости. Одной из подобных выборок является каталог плоских галактик
Электронный адрес: par@observ.univ.kiev.ua
НРОС (Караченцев и др, 1999), специально созданный для этих целей. Он включает 4236 плоских спиральных галактик поля, видимых с ребра.
К 2001 г. для 1328 из них были известны данные о лучевых скоростях и ширинах линии Н1.
После отбрасывания явных промахов была получена выборка из 1271 галактики, использованная для анализа крупномасштабных движений на
10000-
5000
+ • • •• у ••••
-5000 -
+ +
1 + 2X3
0
0 5000 10000 15000
Иг, км/с
Рис. 1. Отклонения радиальных скоростей галактик от линии регрессии в зависимости от расстояния для Э-модели с Лтах = 10 000 км/с: 1 — регрессии и расстояния до галактик определены для выборки 1 из 1501 галактики; 2 — данные для отбрасываемых галактик, 3 — данные для 8 галактик, входящих в выборку 1 и исключенных из выборки 2.
основе обобщенной многопараметрической зависимости Талли—Фишера. Полученные результаты были опубликованы в работе Парновского и др. (2001). Коллективные движения галактик анализировались в рамках трех моделей движения, а именно дипольной (Э-модели), квадрупольной (ди-поль+квадруполь, DQ-модель) и октупольной (ди-поль+квадруполь+октуполь, DQO-модель). При этом было показано, что как квадрупольная, так и октупольная составляющие являются статистически значимыми. Включение октупольной компоненты существенно влияет на величину скорости дипольной составляющей.
С момента опубликования статьи (Парновский и др., 2001) были получены новые данные о лучевых скоростях и ширинах линии Н1 ряда галактик. В базе данных НурегЬеёа (http://leda.univ-lyon1.fr) содержится соответствующая информация для 1201 галактики НРйС. Из них 233 галактики не входили в выборку, используемую Парнов-ским и др. (2001). Для оставшихся 968 галактик часть данных сильно отличалась от использованных ранее. Мы сочли нужным взять из них новые данные для 34 галактик. Критерием является существенное уменьшение отклонения лучевой скорости галактики от линии регрессии.
В результате получен массив данных, на основании которых можно рассчитать расстояния и радиальные пекулярные скорости 1561 галактики. Среди них, естественно, содержится некий процент плохих данных, сильно отклоняющихся от линии регрессии. Критерий, на основании которого производился отбор галактик, виден из рис. 1. На нем обозначены отклонения от линии регрессии в рамках Э-модели в зависимости от расстояния до галактик. Мы видим, что большинство галактик находятся вблизи от линии регрессии. Некоторые же галактики настолько отклоняются от нее, что эти данные явно следует отбросить. К сожалению, величины отклонения от регрессии распределены так, что границу можно провести различными способами. При этом, проводя границу ближе к линии регрессии, мы уменьшаем число галактик выборки, но одновременно уменьшаем а. Включение дополнительных галактик приводит к росту числа галактик выборки и дисперсии скоростей. Проблема усугубляется тем, что отбрасывание или включение любой галактики приводит к смещению линии регрессии и изменению оценки расстояний до всех остальных галактик. Поэтому отброс галактик производился путем многоэтапной процедуры. После построения регрессии для всех имеющихся данных были отброшены заведомо от-
КОЛЛЕКТИВНЫЕ ДВИЖЕНИЯ 90°
180°
/ □ п + + + +|
90°
0
-30°
-60° + 1 и2 *3
л
□ '270° ^ ,
□ □ , + . гп
180°
г+>+ а. > ---
+ И
+
+ «4-
+ + % + + / % / У
-30°
-60°
)4
-90°
Рис. 2. Распределение по небу выборки плоских галактик: 1 — галактики, входящие в выборку, использовавшуюся ранее, 2 — новые данные, 3 — плохие галактики, не участвующие в расчетах; 4 — положения 8 галактик, входящих в выборку 1 и исключенных из выборки 2.
клоняющиеся галактики. После построения новой регрессии операция повторялась несколько раз. Для больших Я = Нг оставлены галактики с пекулярными скоростями, меньшими 3500—4000 км/с (3.5 — 4а), для близких галактик принималось во внимание также отношение скорости разбегания относительно микроволнового фона к расстоянию до галактики. При отбрасывании галактик не принималось во внимание их положение на небесной сфере.
В результате применения многоэтапной процедуры отбрасывания мы приходим к двум выборкам, используемым в данной статье. Одна из них, на которую мы будем ссылаться как на выборку 1, содержит 1501 галактику, отклонения которых от линии регрессии видны на рис. 1. При незначительном ужесточении критерия отбора мы получаем выборку из 1493 галактик, на которую мы будем ссылаться как на выборку 2. Косыми крестами на рис. 1 изображены 8 галактик, отличающих выборку 1 от выборки 2. Их номера в каталоге НРйС, приведенные в порядке возрастания Я, т.е. слева направо на рис. 1, равны 1566, 51, 3865, 1806,2893, 2092, 3396 и 2046. Крестиками на рис. 1 отмечены 68 галактик с большими отклонениями, которые были исключены из дальнейшей обработки. Все галактики выборок 1 и 2 равномерно распределены по небесной сфере за естественным исключением плоскости Галактики (это видно из рис. 2). В то же время 8 галактик, которые отличают выборки 1 и 2, имеют положительную пекулярную скорость, как видно из рис. 1, и располагаются приблизительно
в одной полусфере неба, как видно из рис. 2, на котором они обозначены большими кружками. В результате, как будет показано ниже, именно включение или исключение этих 8 галактик, составляющих менее 1% выборки, приводит к изменению модуля дипольной компоненты движения на 4%.
По сравнению с выборкой, использованной ранее в работе Парновского и др. (2001), среднее расстояние до галактик незначительно уменьшилось и составляет 5800 км/с для выборки 2. К этому значению близка также медиана 5500 км/с и мода 5200 км/с выборки. Выборка полна до расстояний приблизительно 5600 км/с. Как и любое объединение наблюдений на разных телескопах в рамках различных программ, используемая выборка обладает неоднородностью и асимметрией, особенно на больших расстояниях. Для исключения влияния этого эффекта при обработке использовались под-выборки с ограничением предельного расстояния до галактик Я < Ятах.
Мы собираемся в недалеком будущем составить новый список пекулярных скоростей для описываемой выборки и сделать его доступным через Интернет. Он будет снабжен подробной информацией о свойствах выборки. Пока же укажем, что 216 новых галактик, вошедших в выборку 2, имеют средние скорректированные величины (Ш) = = 295 км/с, (У3К) = 5152 км/с, (аь) = 1.32, (аг) =
= 1.25. Для 34 галактик, данные о которых изменились по сравнению с предыдущей выборкой,
средние скорректи
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.