УДК 524.7-82
СЕЙФЕРТОВСКАЯ ГАЛАКТИКА ПЕРВОГО ТИПА Ark 120 В 1996-2005 гг.: UBVRI-ФОТОМЕТРИЯ
© 2008 г. В. Т. Дорошенко12, С. Г. Сергеев2, В. И. Проник2
1 Крымская лаборатория Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова, п. Научный, Крым, Украина
2НИИ "Крымская астрофизическая обсерватория", Крым, Украина Поступила в редакцию 16.04.2007 г.; принята в печать 22.06.2007 г.
На основе фотометрических наблюдений ядра сейфертовской галактики первого типа Ark 120, выполненных на телескопах Крымской астрофизической обсерватории и Крымской лаборатории ГАИШ в 1996—2005 гг., прослежена кривая блеска в полосах UBVRI и проведен анализ переменности. Переменность в полосах UBVRI проявляется на разных временных масштабах, а амплитуда переменности растет в коротковолновую область спектра. Изменения показателей цвета переменного компонента связаны, по-видимому, с изменением непрозрачности газа при температуре T > 15 000 K. Распределение энергии в быстром компоненте более голубое по сравнению с излучением медленного компонента. Быстрые изменения обусловлены нестабильностью внутренних частей аккреционного диска, где, по общепринятой в настоящее время концепции, и возникает непрерывное излучение. Излучение в полосах VRI, вычисленное по пику кросс-корреляционной функции, запаздывает относительно излучения в фильтре B на величину в интервале от 1.4 до 5.6 дней, которая систематически увеличивается от V к I. Запаздывание, вычисленное по центроиду кросс-корреляционной функции, составляет от 2.8 до 10.5 сут соответственно для полос от V к I. Показано, что связь времени запаздывания с длиной волны хорошо аппроксимируется зависимостью т ж А4/3, которая характерна для оптически толстых аккреционных дисков.
PACS: 98.54.Cm, 95.85.Kr, 95.85.Jq
1. ВВЕДЕНИЕ
Среди сейфертовских галактик первого типа Ark 120 характеризуется значительной переменностью потока в континууме и в эмиссионных линиях, существенной переменностью профиля водородных линий, a также присутствием в оптическом спектре сильных линий ионизованного железа (Fell).
Исследованию фотометрической переменности ядра Ark 120 в широкополосных фильтрах посвящено несколько работ. Отдельные оценки блеска ядра галактики в широкополосных фильтрах можно найти в работах Лютого [1, 2], Дибая и др. [3], Пушела [4], Миллера [5, 6], Де Рюйтера и Лаба [7] и Неизвестного [8]. Результаты несколько более продолжительных фотометрических наблюдений можно найти в работах Хамуи и Маза [9];
Петерсона и др. [10], Винклера и др. [11]. Проблеме выяснения точности всех (и литературных, в том числе) фотометрических и спектральных данных по континууму, а также определению времени, когда проявляется значимая переменность в линии Нв и континууме, посвящена работа Петерсона
и др. [10]. Анализируя разности звездных величин в зависимости от интервала между наблюдениями, авторы пришли к выводу, что нет реальных (т.е. превышающих ошибки наблюдений) свидетельств переменности потока в континууме и в линии Нв на временах меньше 20 сут. Переменность заметной амплитуды присутствует лишь на временах 20-40 сут.
В Крымской лаборатории ГАИШ (КЛ ГАИШ) и в Крымской астрофизической обсерватории (КрАО) давно проводятся исследования долговременной спектральной и фотометрической переменности ядер активных галактик. Эти многолетние наблюдения позволили получить довольно однородные фотометрические и спектральные данные в континууме и в линии Нв для разных сейфертовских галактик. Некоторые результаты этой программы опубликованы. В частности, на 2.6-м телескопе им. Г.А.Шайна в КрАО с 1977 г. и по настоящее время проводятся спектральные наблюдения Ark 120. Архивные спектры, полученные с ЭОП в 1977-1990 гг. в районе линии Нв, исследованы в работе Дорошенко и др. [12].
Результаты фотоэлектрических наблюдений 1979—1999 гг. включены в работу Дорошенко и Лютого [13], где представлены UBV-оценки блеска Ark 120 с 1979 по 1999 гг. Используя данные из литературы, а также свои наблюдения, авторы построили кривые блеска в полосах UBV для наблюдательного периода 1974—1999 гг. Показатели цвета U—B и B-V переменного источника в среднем оказались равными -1.02m и 0.13m, соответственно, однако, в двух разных эпизодах, когда блеск ядра значительно ослабевал, показатель цвета U—B сильно различался: в 1974-1977 гг. он был равен -1.25 ± 0.03m, а в 1990-1994 гг. - -0.68 ± 0.03m. Было высказано предположение о том, что это могло быть связано с изменением степени непрозрачности газа за бальмеровским континуумом и его температуры при среднем уровне Te & 15 000 K.
В представленном ниже исследовании мы приводим результаты 9-летних фотоэлектрических UBV-наблюдений 1996-2005 гг. и 4-летних BVRI-наблюдений с ПЗС-матрицей в 2001 — 2005 гг. ядра галактики Ark 120. Наблюдения проводились на 60-см и 70-см телескопах КЛ ГАИШ и КрАО.
2. НАБЛЮДЕНИЯ
2.1. Фотоэлектрические наблюдения
UBV-фотоэлектрические наблюдения проводились с фотометром на 60-см телескопе КЛ ГАИШ с апертурой A = 27.5". Приемником излучения служил фотоэлектрический умножитель. В этой работе использовались только UBV-наблюдения В.Г.Дорошенко с 1996 г. Подробности о фотометре можно найти в работе Дорошенко и Лютого [13] 1999 г. Типичная ошибка фотоэлектрических наблюдений галактики в апертуре A = = 27.5", составляет 0.031m, 0.016m и 0.020m в полосах UBV, соответственно. Фотоэлектрические UBV-оценки блеска в 1996-2005 гг. приводятся в табл. 1, которая здесь показана лишь частично, а полностью имеется в электронном виде.
На рис. 1 представлены временные изменения блеска в полосе V и показателей цвета U-B и B—V по фотоэлектрическим наблюдениям в диафрагме A = 27.5".
2.2. ПЗС-наблюдения
BVRI-наблюдения с матрицей Ap7p с размером чипа 512 х 512 пикс. выполнялись в прямом фокусе (f = 282 см) 70-см телескопа КрАО с января 2002 г. В наблюдениях, кроме авторов данной работы, в разное время принимали участие
Н.И. Меркулова, Ю.В. Голубинский, Е.А. Сергеева и Ю.С. Ефимов. Получались изображения области размером 15' х 15' вокруг Ark 120. Все измерения матричных изображений проводились методом апертурной фотометрии с круглой диафрагмой диаметром 15''. В качестве звезды сравнения была выбрана звезда № 8 согласно рабо-те[14]. ПЗС-оценки блеска были скорректированы за качество изображения. Помимо фильтров B, V, R, I, использовался также фильтр, называемый нами Ri, полуширина которого сравнима с полушириной Джонсоновского фильтра I, но эффективная длина волны смещена в коротковолновую область. Типичная ошибка ПЗС-наблюдений составляет 0.011m, 0.008m, 0.006m, 0.007m и 0.007m в полосах B, V, R, Ri и I, соответственно. Подробности о процессе наблюдений с матрицей, об аппаратуре, методике обработки и анализе ошибок можно найти в работе Дорошенко и др. [14]. ПЗС-оценки блеска галактики в 2002-2005 гг. в апертуре 15'' в полосах B, V, Rc, R1, Ic, транформиро-ванные в систему Джонсона-Кузинса, приводятся в табл. 2, которая также как и табл. 1, дана в сокращении, а полностью имеется в электронном виде.
На рис. 2 представлены изменения блеска в полосе V, а также изменения показателей цвета B-V, V-R и V-I во времени по ПЗС-наблюдениям в диафрагме A = 15''.
2.3. Сопоставление фотоэлектрических и ПЗС-данных. Кривые блеска
Фотоэлектрические и ПЗС-наблюдения в полосах B, V часто проводились в близкие моменты времени. Это позволило сопоставить фотоэлектрические оценки блеска в диафрагме A = 27.5'', в полосах B, V с результатами ПЗС-наблюдений на 70-см телескопе в тех же полосах в диафрагме A = 15''. По 24 общим ночам, когда практически одновременно проводились наблюдения Ark 120 на двух телескопах, были получены следующие уравнения регрессии для совмещения фотоэлектрических потоков в полосах B,V и апертуре A = 27.5'' с потоками, полученными по ПЗС-наблюдениям в апертуре A = 15'' (потоки выражены в единицах эрг см-2 с-1 A-1):
Fb(15, CCD) = (0.926 ± 0.038) х (1) х Fb(27.5, phe) + (1.429 ± 8.1) х 10-16, r = 0.983,
Fy (15, CCD) = (0.929 ± 0.053) х (2) х Fy(27.5, phe) — (5.758 ± 8.8) х 10-16, r = 0.968.
Таблица 1. Звездные величины Ark 120 в полосах UBV при апертуре A = 27.5" по фотоэлектрическим наблюдениям на 60-см телескопе КЛ ГАИШ
Дата (yymmdd) JD2440000+ и Ошибка U В Ошибка В V Ошибка V
961107 10 395.416 13.095 0.021 13.985 0.014 13.492 0.014
961113 10401.381 13.057 0.026 13.976 0.013 13.505 0.017
961116 10404.433 13.078 0.015 13.957 0.013 13.451 0.017
961117 10405.473 13.098 0.050 13.954 0.046 13.498 0.041
961118 10406.433 13.107 0.027 13.952 0.012 13.513 0.035
961120 10408.540 13.095 0.027 13.950 0.012 13.484 0.020
961211 10429.387 13.144 0.022 14.010 0.010 13.515 0.012
961212 10430.350 13.131 0.017 13.991 0.011 13.493 0.016
050210 13412.289 12.767 0.016 13.553 0.010 13.225 0.011
050307 13437.240 12.806 0.012 13.568 0.035 13.258 0.013
050329 13459.242 12.888 0.023 13.625 0.011 13.245 0.010
051013 13 657.547 12.908 0.018 13.647 0.009 13.291 0.016
Таблица 2. Звездные величины Ark 120 в полосах B, V, Rc, R\, Ic при апертуре A = 15" по ПЗС-наблюдениям на 70-см телескопе КрАО
Дата (yymmdd) JD 2440000+ В Ошибка В V Ошибка V Rc Ошибка Rc Ri Ошибка R\ Ic Ошибка Ic
020106 12281.372 14.070 0.004 13.667 0.004 13.098 0.004 12.759 0.004 12.724 0.004
020108 12283.399 14.119 0.006 13.671 0.005 13.102 0.004 12.761 0.005 12.725 0.005
020126 12 301.289 14.190 0.014 13.777 0.009 13.161 0.006 12.811 0.006 12.767 0.006
020132 12 307.375 14.238 0.008 13.784 0.006 13.179 0.004 12.830 0.005 12.788 0.005
020202 12 308.270 14.221 0.006 13.770 0.005 13.169 0.004 12.826 0.005 12.783 0.005
051002 13 645.580 13.718 0.009 13.393 0.007 12.842 0.005 12.519 0.006 12.480 0.006
051005 13 648.536 13.725 0.010 13.398 0.008 12.845 0.006 12.525 0.006 12.497 0.006
051006 13 649.565 13.757 0.012 13.408 0.009 12.847 0.006 12.540 0.006 12.484 0.007
051007 13 650.584 13.739 0.009 13.406 0.008 12.857 0.006 12.544 0.006 12.502 0.006
051010 13 653.548 13.742 0.006 13.411 0.006 12.856 0.004 12.531 0.005 12.495 0.005
051011 13 654.582 13.746 0.008 13.423 0.007 12.858 0.005 12.542 0.006 12.505 0.
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.