УДК 524.74
NGC 7468 - ГАЛАКТИКА С ВНУТРЕННИМ ПОЛЯРНЫМ ДИСКОМ
© 2004 г. Л. В. Шаляпина1*, А. В. Моисеев2, В. А. Яковлева3, В. А. Гаген-Торн3, О. Ю. Барсунова3
'Астрономический институт им. В.В. Соболева Санкт-Петербургского государственного университета
2Специальная астрофизическая обсерватория РАН, пос. Нижний Архыз
3Астрономический институт им. В.В. Соболева Санкт-Петербургского Государственного Университета Поступила в редакцию 22.01.2004 г.
Приведены результаты спектральных наблюдений галактики NGC 7468, полученных на 6-м телескопе САО РАН с длиннощелевым спектрографом UAGS, мультизрачковым спектрографом MPFS и сканирующим интерферометром Фабри—Перо IFP. Установлено, что в области выступов яркости в направлении большой оси галактики (предполагаемого полярного кольца) в поле скоростей нет заметных отклонений от кругового вращения диска галактики, так что это либо приливные структуры, либо слабо развитые спиральные ветви. Однако в центре галактики обнаружен газовый диск, плоскость вращения которого почти перпендикулярна плоскости диска галактики. Причиной образования этого диска, вероятно, является центральное столкновение с NGC 7468 богатой газом карликовой галактики и ее поглощение.
Ключевые слова: галактики, группы и скопления галактик, межгалактический газ, галактики с полярными кольцами, кинематика.
NGC 7468: A GALAXY WITH AN INNER POLAR DISK, by L.V. Shalyapina, A.V. Moiseev, V.A. Yakovleva, V.A. Hagen-Thorn, and O.Yu. Barsunova. We present our spectroscopic observations of the galaxy NGC 7468 performed at the 6-m Special Astrophysical Observatory telescope using the UAGS long-slit spectrograph, the MPFS multi-pupil fiber spectrograph, and the IFP scanning Fabry—Perot interferometer. We found no significant deviations from the circular rotation of the galactic disk in the velocity field in the regions of brightness excess along the major axis of the galaxy (the putative polar ring). Thus, these features are either tidal structures or weakly developed spiral arms. However, we detected a gaseous disk at the center of the galaxy whose rotation plane is almost perpendicular to the plane of the galactic disk. The central collision of NGC 7468 with a gas-rich dwarf galaxy and their subsequent merging seem to be responsible for the formation of this disk.
Key words: galaxies, groups and clusters of galaxies, intergalactic gas, polar-ring galaxies, kinematics.
ВВЕДЕНИЕ
Галактика NGC 7468 (Mrk314) включена в Каталог галактик с полярными кольцами (ГПК), кандидатов в ГПК и сходных объектов Уайтмора и др. (1990) как вероятный кандидат (С-69). На прямых снимках (рис. 1) у этой галактики видна протяженная подложка низкой поверхностной яркости и яркая околоядерная область, разрешаемая на несколько отдельных конденсаций. С южной и северной сторон галактики вдоль большой оси наблюдаются выступы, которые могут указывать на существование кольца, что и послужило причиной
Электронный адрес: lshal@astro.spbu.ru
включения NGC 7468 в упомянутый каталог. Южный выступ переходит в слабую перемычку, заканчивающуюся уярчением, расстояние до которого от центра галактики в картинной плоскости составляет ^45" или кпк. Для найденной нами лучевой скорости Vgal = 2220 км/с при H0 = 65 км/с/Мпк расстояние до галактики составляет 34 Мпк, что дает масштаб 0.16 кпк в 1".
NGC 7468 первоначально была отнесена к пекулярным эллиптическим галактикам (RC3, LEDA). Однако согласно детальному фотометрическому исследованию Евстигнеевой (2000) ее следует считать поздней спиральной или иррегулярной галактикой. Действительно, галактика
Рис. 1. Изображение галактики NGC 7468, полученное на 6-м телескопе в фильтре, центрированном на А6622 A; показаны положения щели спектрографа UAGS и поле MPFS при наблюдениях.
богата газом, как это следует из данных, полученных по нейтральному и молекулярному водороду (Тэйлор и др., 1993, 1994; Рихтер и др., 1994; Уиклиндидр., 1995). Отношения MHI/LB = 0.621 и MH2/LB = 0.06 (MH2/MHI = 0.1l), полученные для NGC 7468, характерны для галактик поздних морфологических типов (Янг и др., 1989). Галактика является ИК-источником (Lir/Lb ~ 0.6), что свидетельствует о наличии в ней пыли, масса которой оценивается в 0.4 х 106MQ (Хучмейер и др., 1995).
В центральной части галактики Петросяном и др. (1979) были выделены три конденсации, эмиссионные спектры которых были изучены Петросяном (1981) и впоследствии Нордгрином и др. (1995). Спектры центральной области галактики похожи на спектры HII-областей, поэтому начиная с работ Туана и др. (1981) этот объект относят к HII-галактикам или голубым компактным галактикам (BCDGs), в центральных областях которых происходит активное звездообразование. Оценки темпа звездообразования (Евстигнеева, 2000; Кей-рос и др., 2001б) соответствуют темпу звездообразования в BCDGs.
Поле скоростей по нейтральному водороду (Тэйлор и др., 1993, 1994) не имеет особенностей ни в обоих выступах, ни в области уярчения. Авторы отмечают, что в центре имеется искривление изовел ("овальная дисторсия"), что может указывать на
наличие бара. Однако пространственное разрешение этих наблюдений невелико.
Фотометрия, выполненная Евстигнеевой (2000) и Кейрос и др. (2001б), показывает, что цвет северного и южного выступов и уярчения более голубой, чем в остальных областях галактики (за исключением ядерной области), что рассматривается Евстигнеевой (2000) как аргумент в пользу наличия у NGC 7468 внешнего полярного кольца.
Первоначальное предположение о том, что уярчение к югу от галактики представляет собой сверхассоциацию (Петросян, 1981), было заменено Евстигнеевой (2000) утверждением, что это галактика-спутник, по-видимому, потому, что наиболее вероятной причиной образования полярного кольца считается взаимодействие галактик, а другого подходящего кандидата, подтверждающего факт взаимодействия, она не нашла. А между тем, в работе Тэйлора и др. (1993) указывалось, что на
расстоянии 4.6 (45.5 кпк) к северу от NGC 7468 имеется слабая галактика, которую авторы считают возможным компаньоном NGC 7468.
Имеющихся в настоящее время сведений явно недостаточно для выяснения вопроса о том, относится ли NGC 7468 к ГПК. Необходимо изучение поля скоростей галактики с высоким пространственным разрешением. В данной работе приводятся результаты такого исследования по оптическим спектральным данным.
НАБЛЮДЕНИЯ И ОБРАБОТКА
Спектральные наблюдения галактики NGC 7468 были проведены в прямом фокусе 6-м телескопа САО РАН с использованием длиннощелевого спектрографа (UAGS), мультизрачкового волоконного спектрографа MPFS (Афанасьев и др., 2001) и сканирующего интерферометра Фабри—Перо IFP (см. Моисеев, 2002, и сайт САО РАН1). Журнал наблюдений приведен в таблице.
Описание использованной нами методики обработки приведено в работе Шаляпиной и др. (2004).
Длиннощелевые спектры были получены в районе линии Ha (см. таблицу). В спектрах наиболее яркими оказались эмиссионные линии Ha и [SII] АА6716, 6730 A, кроме того наблюдаются
линии [NII] АА6548, 6583 A, HeI А6678 A. По всем линиям были построены кривые лучевых скоростей. Точность этих измерений ±10 км/с.
Центральная область галактики наблюдалась с MPFS в "зеленом" спектральном диапазоне.
1 http://www.sao.ru/hq/lsfvo/devicese.html
Журнал наблюдений NGC 7468
Прибор, дата Экспозиция, с Поле Масштаб, "/пиксель Спектральное разрешение, А Качество изображения Спектральная область, А РЛ поле
иАО Б 2-4.10.1999 1800 1200 1200 1800 300 2 х 140 2 х 140 2 х 140 2 х 140 2 х 140 ^ ^ ^ ^ ^ о о о о о 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 1.3 1.5 1.5 1.3 1.3 6200-7000 6200-7000 6200-7000 6200-7000 6200-7000 5° 60 105 150 119
МРРБ 08.12.2001 1800 16 х 15 1 4.5 2.0 4600-6000 Центр
1РР 31.08.2002 32 х 240 5' х 5' 0.56 2.5 1.3 На
В этот диапазон попадают абсорбционные линии металлов А5175 Л, FeI Л5229 Л, FeI + +CaI А5270 Л и др.) и эмиссионные линии Нв и [0111] АА4959, 5007 Л. Одновременно регистрировались спектры от 240 пространственных элементов, составляющих в картинной плоскости матрицу размером 16 х 15 элементов.
По эмиссионным линиям были построены двухмерные карты распределения интенсивностей и лучевых скоростей (поля скоростей). Точность определения лучевых скоростей составила 10—15 км/с. Спектры сумеречного неба и ядра галактики использовались в качестве шаблонов для кросс-корреляции при построении поля скоростей звездного компонента. Ошибки определения лучевых скоростей по линиям поглощения оказались -15-20 км/с.
Наблюдения с проводились в районе линии На. Предварительная монохроматизация осуществлялась с помощью фильтра, центральная длина волны которого равна 6578Л, а полуширина FWHM = 19 Л. Считывание производилось в режиме аппаратного усреднения 2 х 2 пикселя, при этом в каждом спектральном канале получались изображения размером 512 х 512 пикселей. По этим данным были построены поле скоростей и карты распределения яркости в линии На и в континууме. Ошибки измерения лучевых скоростей не превышают 10 км/с.
РЕЗУЛЬТАТЫ НАБЛЮДЕНИЙ С иЛОБ И ИХ АНАЛИЗ
Кривые лучевых скоростей, построенные по разным эмиссионным линиям, подобны. На рис. 2 приведены данные, полученные по линии На при
пяти положениях щели спектрографа. За ноль взята точка максимума яркости в континууме, совпадающая с самой южной из трех конденсаций. Как видно из рисунков, все кривые лучевых скоростей пекулярны. Рассмотрим эти особенности подробнее.
Кривая лучевых скоростей, полученная при положении щели, близком к большой оси галактики (РЛ= 5°), приведена на рис. 2а. В целом ее ход согласуется с ожидаемым в случае вращения газового диска галактики вокруг ее малой оси. В области —18" < К < 20" лучевые скорости изменяются от 2140 до 2030 км/с с выходом в области К > 20" на плато. Однако изменения скорости происходят не монотонно. В областях К ж — 3"—5" и К ж 12" на кривой видны волны, по-видимому, связанные с отдельными областями Н11, а в районе 0 < К < 7" заметна ступенька, где скорость почти не меняется. Очевидно, газ, ответственный здесь за эмиссию, не участвует во вращении основного диска галактики.
Наличие в центре кинематиче
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.