научная статья по теме СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ДИСКОВЫХ ГАЛАКТИК ГРУППЫ NGC 524 Астрономия

Текст научной статьи на тему «СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ДИСКОВЫХ ГАЛАКТИК ГРУППЫ NGC 524»

АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2012, том 89, № 8, с. 640-651

УДК 524.7-8+524.77

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ДИСКОВЫХ ГАЛАКТИК ГРУППЫ NGC 524

© 2012 г. М. А. Ильина*, О. К. Сильченко

Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия Поступила в редакцию 24.02.2012 г.; принята в печать 02.03.2012 г.

По данным, полученным на 6-м телескопе Специальной астрофизической обсерватории РАН с редуктором SCORPIO в моде изображений, исследованы галактики — члены группы NGC 524. Для 6 крупнейших галактик группы проведена поверхностная фотометрия, определены параметры крупномасштабных структурных компонент — дисков и балджей. Относительно присутствия структурных деталей выявлен пониженный процент баров и повышенный процент кольцевых структур. Измерены интегральные цвета B—V сотни карликовых галактик, обнаруженных в окрестностях (в пределах 30 кпк) 6 крупнейших галактик группы. Среди близких карликовых спутников линзовидных галактик группы выявлено значительное число голубых неправильных галактик с текущим звездообразованием. Форма функции светимости карликовых членов группы свидетельствует в пользу того, что полная масса группы невелика, а наблюдаемый в направлении NGC 524 рентгеновский газ не принадлежит гало группы.

1. ВВЕДЕНИЕ

Группы галактик — самый удобный объект для изучения взаимодействий и эволюции галактик под действием внешних факторов. Именно в группах наиболее высока вероятность развития гравитационных приливных эффектов при пролетах, что обеспечивается и наличием близких соседей, и невысокими относительными скоростями пролета. Часто группы, особенно массивные, содержат горячий (рентгеновский) диффузный газ, который взаимодействует с собственным холодным газом галактик; в частности, это взаимодействие считают одним из виновников нехватки холодной газовой составляющей в дисковых галактиках — членах групп.

Так называемая "внешняя секулярная эволюция" (термин хорошо иллюстрируется в обзоре [1]) — это медленное изменение глобальных свойств галактик под действием внешних факторов. Секулярная эволюция накладывает строго определенные отпечатки на крупномасштабную структуру галактик: усложняется структура дисков, появляются дополнительные структурные компоненты в центральных областях — бары, кольца, околоядерные диски. При этом изменяются и динамические свойства звездных подсистем: звездный диск в процессе эволюции становится толще, в нем увеличивается вертикальная дисперсия скоростей звезд и т.д. Поэтому наиболее подходящий метод исследования крупномасштабной

E-mail: sil@sai.msu.su

структуры галактик — комплексный, он начинается с поверхностной фотометрии, а затем требует уточнения природы выявленных структурных компонент путем спектральных наблюдений и кинематических измерений. В данной работе — первой из статей, посвященных близкой богатой группе NGC 524 — мы представляем результаты поверхностной фотометрии ярких галактик — ее членов. Фотометрические данные были получены на 6-м телескопе Специальной астрофизической обсерватории РАН.

Группа NGC 524 известна и исследуется давно, так как удобно расположена на северном небе в относительно малонаселенном месте. Она была каталогизирована еще Геллер и Хухра [2] — тогда только 8 галактик были отождествлены как ее члены. Позднее Венник [3] на основе анализа Паломарских карт методом иерархии взаимодействий нашел 18 ярких членов и 13 — карликовых, Броух и др. [4] методом FOF ("друг-моего-друга") отождествили 16 членов, и, согласно последнему каталогу близких групп Макарова и Караченцева [5], к группе NGC 524 также приписано 16 ярких галактик-членов. Большинство ярких членов группы классифицируются как линзовидные галактики; в полном же диапазоне светимостей в [4] для группы NGC 524 дается оценка доли галактик ранних типов 0.56 ± 0.15. При дисперсии скоростей галактик в группе около 180—190 км/с [3, 4] группа довольно массивна (1.7 • 1013М©) и компактна (Г500 = 0.26 Мпк [4], т5оо = 0.42 Мпк [6]). Спутник ROSAT закартографировал рентгеновский газ в

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ 641

Таблица 1. Глобальные параметры исследуемых галактик

Параметр NGC 502 NGC 509 NGC 516 NGC 518 NGC 524 NGC 532

Морфологический тип (NED1) Й25, сек.дуги^СЗ2) i?25,KnK(RC3 + NED) В°( RC3) Мв( RC3 + NED) B—V (RC3) К, км/с (NED) Удаление от центра группы, кпк ([9], NED) Расстояние до группы, Мпк [ 10] SA0°(r) 34 4.0 13.57 -18.3 0.91 2489 282 SO? 43 5.0 14.20 -17.7 2274 151 SO 39 4.5 13.97 -17.9 2451 68 2 Sa: 52 6.0 13.56 -18.3 2725 101 4 SA 0+(rs) 85 9.9 11.17 -20.7 1.00 2379 0 Sab? 75 8.7 12.91 -19.0 0.80 2361 126

1 NASA/IPAC Extragalactic Database

2 Third Reference Catalogue of Bright Galaxies [8]

группе NGC 524, однако радиус рентгеновского пятна меньше 60 кпк, и по этой причине горячий газ считается принадлежащим центральной галактике группы, а не самой группе [7].

Мы исследовали детально структуру шести самых ярких галактик группы — четырех линзовид-ных и двух спиральных ранних типов. Их глобальные характеристики, собранные в базах внегалактических данных, приведены в табл. 1.

2. НАБЛЮДЕНИЯ

Фотометрические наблюдения, анализируемые в данной работе, были получены в прямом фокусе 6-м телескопа САО РАН с редуктором SCORPIO [11], работавшем в моде прямых снимков. Приемником служила ПЗС-матрица EEV 42—40 форматом 2048 х 2048 пикс. с размером пиксела 13.5 мкм; считывание производилось в моде сдвоенного пиксела, что обеспечивало масштаб 0.35"—0.36" на элемент изображения. Полное поле зрения редуктора — 6.1' х 6.1'. Наблюдения проводились в двух фотометрических полосах, вырезаемых стандартными джонсоновскими фильтрами B и V; в качестве плоского поля использовались накопления рассветного неба.

Подробный журнал наблюдений представлен в табл. 2. Наблюдения группы NGC 524 были сделаны в ночь 21/22 августа 2007 г. при фотометрической погоде и качестве изображений около 2''. Было снято шесть 6'-полей, центрированных на ярчайшие галактики группы: NGC 524, NGC 502, NGC 509, NGC 516, NGC 518 и NGC 532. В качестве фотометрического стандарта мы использовали центральную галактику группы NGC 524: для нее в базе данных HYPERLEDA есть подборка данных

апертурной фотоэлектрической фотометрии, приведенных в стандартную систему Джонсона.

3. СТРУКТУРА ДИСКОВЫХ галактик ГРУППЫ NGC 524

На рис. 1 представлены карты цвета B—V шести ярчайших дисковых галактик группы. Линзовид-ные галактики NGC 524 и NGC 502 видны практически плашмя, и карты цвета демонстрируют очень красные ядра и монотонное осесимметрич-ное поголубение наружу — классический градиент

Таблица 2. Фотометрические наблюдения галактик группы NGC 524

NGC Фильтр Суммарная экспозиция, с Пространственное разрешение

502 В 540 2.3"

502 V 240 2.1

509 В 540 2.0

509 V 300 2.0

516 в 540 2.2

516 V 240 2.0

518 в 540 1.9

518 V 240 2.1

524 в 60 1.8

524 V 30 2.3

532 в 360 1.8

532 V 180 2.3

NGC 502 b-v 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

40'' 20

ЗЖ SH3T

...

'А 4 у

< 0t

-20 | -40

a-jé

ЦР'

% 0

NGC 524 B-V 0.9 1.0 1.1 С-r

1.2

50

<

-50

NGC 509 B-V

0.75 0.80 0.85 0.90 С

0.95

40 20 0 -20 -40

m

-40 -20 0 20 40

NGC 516 B-V 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

60

40 20

-40 -20

0.9 [

1.0

NGC 518 B-V

1.1 1.2 1.3 1.4

-40 -20 0 20 40 60

40 20 0 -20

-40 -20

60

0.8

NGC 532 B-V 0.9 1.0 1.1 1.2

0

ax

0

ax

0

Рис. 1. Карты цвета B—V для шести крупных исследованных нами галактик группы NGC 524.

структурный анализ

643

£

0 0.20

0.15

^ 0.10

0.05

0

50 60" 0

А (\С

0

10 20 30 40 a

50 60"

20 30 a

50'' 0

0.8 г

0.70.6 0.50.4 0.3 0.21-

Рис. 2. Результаты изофотного анализа изображений в фильтре V для NGC 502 (а), NGC 524 (б) и NGC 532 (в): вверху — изменения позиционного угла большой оси изофот, внизу — изменения эллиптичности изофот вдоль радиуса.

цвета в галактиках ранних типов, интерпретируемый обычно как градиент металличности звездного населения. Линзовидные галактики NGC 509 и NGC 516, наоборот, видны строго с ребра. В отличие от NGC 524 и NGC 502, они имеют ядра, более голубые, чем основные тела галактик; вне ядра галактика NGC 509 демонстрирует однородный красный цвет без заметного поголубения по радиусу, а NGC 516 — тонкий голубоватый диск, погруженный в более красную структуру, которую можно охарактеризовать как толстый диск. В спиральных галактиках NGC 518 и NGC 532 карты цвета обнаруживают мощные пылевые полосы, проецирующиеся на балджи и связанные со спиральными рукавами галактик; сдвиг проекций пылевых рукавов относительно ядра вблизи малой оси подтверждает данные изофотного анализа, согласно которым галактики видны не строго с ребра, а под углом примерно 80o.

Для изображений всех шести галактик в обоих фильтрах был выполнен изофотный анализ, определены позиционные углы больших осей и эллиптичности изофот в зависимости от радиуса. Как правило, на определенном расстоянии от центра профиль эллиптичности изофот e выходит на плато и далее по радиусу не меняется; мы полагаем, что этот уровень e = 1 — b/a связан с углом наклона диска галактики к лучу зрения i геометрическим

соотношением

'2e — e2 . .

-Y =sin«, где параметр qo

i — о2

отражает "толстоватость" диска и равен /Н,и что мы на этом радиусе выходим в область доминирования тонкого внешнего звездного диска в полной поверхностной яркости галактики. В этой области можно определять параметры экспоненциального профиля поверхностной яркости диска [12], не

оглядываясь на другие структурные компоненты галактики. В более центральных областях необходима декомпозиция — разделение вкладов сфероидальной и дисковых компонент галактик. В центральных областях галактик NGC 524, NGC 502, NGC 532 поведение эллиптичности изофот более сложное, чем можно было ожидать от суперпозиции сфероидального балджа и плоского диска: у NGC 524 эллиптичность изофот растет к центру (рис. 2б), у NGC 532 имеется локальный максимум эллиптичности на расстоянии 4'' от центра (рис. 2в), а у NGC 502 — два локальных максимума эллиптичности, на радиусах 4'' и 15" (рис. 2а). В областях локальных максимумов эллиптичности и позиционный угол имеет выделенное значение — большая ось изофот

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Астрономия»