научная статья по теме UGC 7388: ГАЛАКТИКА С ДВУМЯ ПРИЛИВНЫМИ ПЕТЛЯМИ Астрономия

Текст научной статьи на тему «UGC 7388: ГАЛАКТИКА С ДВУМЯ ПРИЛИВНЫМИ ПЕТЛЯМИ»

УДК 524.7

UGC 7388: ГАЛАКТИКА С ДВУМЯ ПРИЛИВНЫМИ ПЕТЛЯМИ

© 2009 г. М. Фаундез-Абанс1, В. П. Решетников2*, М. де Оливейра-Абанс1, И. Ф. Фернандес1

1 Национальная лаборатория астрофизики, Итажуба, Бразилия 2Санкт-Петербургский государственный университет, Россия Поступила в редакцию 04.05.2008 г.

Приведены результаты спектрального и морфологического изучения галактики UGC 7388 на 8.1-м телескопе Gemini North. По своим характеристикам UGC 7388 является видимой почти "с ребра" гигантской спиральной галактикой позднего типа. Основное тело галактики окружают две слабые (рв ~ 24т/П" и рв ~ 2БТг5/П") протяженные (^20—30 кпк) петлеобразные структуры. Обнаружено крупномасштабное вращение более яркой из этих петель вокруг основной галактики. Обсуждается предположение, что в случае UGC 7388 наблюдается приливное разрушение относительно массивного спутника. Детальное исследование и моделирование наблюдаемой структуры этой уникальной галактики может дать важную информацию о влиянии поглощения массивных спутников на диски галактик, а также о структуре темного гало UGC 7388.

Ключевые слова: галактики, взаимодействующие галактики, морфология, кинематика.

UGC 7388: A GALAXY WITH TWO TIDAL LOOPS, by M. Fatlndez-Abans, V. P. Reshetnikov, M. de Oliveira-Abans, and I. F. Fernande. We present the results of our spectroscopic and morphological studies of the galaxy UGC 7388 with the 8.1-m Gemini North telescope. Judging by its observed characteristics, UGC 7388 is a giant late-type spiral galaxy seen nearly edge-on. The main body of the galaxy is surrounded by two faint (рв ~ 24m/D" and рв ~ 2БТгБ/П//) extended (^20—30 kpc) loop-like structures. A large-scale rotation of the brighter loop about the main galaxy has been detected. We discuss the assumption that the tidal disruption of a relatively massive companion is observed in the case of UGC 7388. A detailed study and modeling of the observed structure of this unique galaxy can give important information about the influence of the absorption of massive companions on the galactic disks and about the structure of the dark halo around UGC 7388.

PACS numbers: 98.62.Dm; 98.62.Lv; 98.65.Fz

Key words: galaxies, interacting galaxies, morphology, kinematics.

ВВЕДЕНИЕ

Чем более детально изучается какая-либо галактика, тем больше в ее структуре обнаруживаются разного рода образования и особенности, свидетельствующие о ее предшествующей эволюции. Эти образования открываются как в центральных областях галактик (химически и кинематически выделенные ядра и околоядерные структуры — см., например, обзор Сильченко, 2007), так и во внешних — приливные структуры, изгибы звездных и газовых дисков, звездные потоки в гало галактик и др. (см., например, Ибата и др., 2007; Мартинез-Дельгадо и др., 2008).

Электронный адрес: resh@astro.spbu.ru

Внешние структуры имеют, как правило, очень низкую поверхностную яркость и относительно большой, >108 лет, возраст. Их наличие обычно связывается с взаимодействиями и слияниями галактик, а также с поглощением относительно маломассивных спутников. Статистика таких реликтов иерархического образования галактик является важным тестом моделей эволюции внегалактических объектов, а их характеристики (форма, размеры, светимость и пр.) позволяют получить ценную информацию о структуре темных гало, о звездообразовании в необычных условиях (см., например, Дубински и др., 1996; Решетников, Сотникова, 2001).

В этой статье мы приводим результаты морфо-

Рис. 1. Репродукции изображения иОС 7388 в фильтре г-00303 (эффективная длина волны 630 нм), построенные с разным контрастом, чтобы подчеркнуть основные морфологические особенности галактики. Размер каждого кадра

2.4 х 3.3 (62 х 86 кпк).

логического и спектрального изучения спиральной галактики UGC 7388. Галактика ранее детально не изучалась, несмотря на то что в ее структуре уже давно было отмечено наличие слабой протяженной оптической структуры (Швейцер и др., 1983; Вайтмо и др., 1990), подобной наблюдаемым у ряда галактик с полярными кольцами.

НАБЛЮДЕНИЯ

Наблюдения UGC 7388 были проведены 8 апреля 2005 г. на 8.1-м телескопе Gemini North (Гавайи, США)1. Использовался спектрограф GMOS в длиннощелевой моде2 с детектором Red1. Качество изображения во время наблюдений составляло около l'.'4 (FWHM звездных изображений).

В ходе наблюдений были получены два оптических изображения галактики (фильтр r-G0303, эффективная длина волны 630 нм) с временем экспозициии 5 мин каждое. Эти изображения (масштаб — 0.1454"/пиксел) были использованы для анализа морфологии галактики и для точного выставления щели для последующих спектральных наблюдений.

Спектральные наблюдения (использовалась решетка R831+G5302, центрированная на 675 нм)

'Идентификационный номер заявки GN-2005A-Q-66.

2Описание прибора приведено по адресу http://www.

gemini.edu/sciops/instruments/gmos/gmos-Index.html

были проведены при двух положениях щели спектрографа — P.A. = 49° (большая ось главного тела галактики) и P.A. = 109° (большая ось более яркой наклонной петли) (см. рис. 1). Спектральный диапазон составлял 5700—7800 A, спектральное разрешение — около 3000, масштаб спектров — 0.68 A/пиксел. При каждом положении щели (ее

ширина равнялась 0'.'75, длина — 1'8) было получено по три спектра с экспозицией 15 мин каждый. Репродукции двумерных спектров галактики, а также спектр ее ядра показаны на рис. 2.

Обработка данных была осуществлена стандартным образом с использованием пакетов IRAF и MIDAS.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Морфологическая структура UGC 7388

На рис. 1 приведены репродукции изображения UGC 7388 на длине волны 630 нм. На верхнем левом рисунке объект выглядит как обычная спиральная галактика, видимая под большим углом к лучу зрения (почти "с ребра"). Вдоль всего NW-края галактики параллельно ее большой оси тянется пылевая полоса, смещенная на 2"—3" от центра. К NW от этой полосы расположена прямолинейная структура, выходящая за пределы NE-края диска галактики. SW-край диска UGC 7388 изогнут к югу. Приближенная оценка

UGC 7388: ГАЛАКТИКА С ДВУМЯ ПРИЛИВНЫМИ ПЕТЛЯМИ

31

(а)

(б) 18000 16000 14000 12000 10000

8000 6000 4000 2000 0

6000 6500 7000

Длина волны

7500

Рис. 2. Репродукции двумерных спектров UGC 7388 в логарифмической шкале (изображена область с эмиссионными линиями Ha, [NU] и [Sil]): (a) — спектр с позиционным углом щели спектрографа P.A. = 49° (NE вверху, SW внизу), (б) — с P.A. = 109° (E вверху, W внизу). Размер каждого рисунка 390 A х50", (в) — спектр ядра галактики (в относительных интенсивностях).

наклона диска, полученная по его наблюдаемому сжатию (Ь/а ж 0.17 по неискаженной поглощением БЕ-половине главного тела) и по условиям видимости пылевой полосы, составляет г > 80о.

Протяженная кольцеобразная структура чуть смещена к ЫЕ от центра галактики и пересекает ее плоскость под углом ^55° (большая ось кольца составляет 47" или 20 кпк, его видимое сжатие Ь/а ж 0.6). Наличие этого образования позволило ранее отнести ийС 7388 к возможным кандидатам в галактики с полярными кольцами (Вайтмо и др., 1990).

При повышении контраста изображения кольцеобразная структура становится видна более отчетливо (левый нижний кадр на рис. 1), однако

проявляется и второе — более слабое и протяженное — кольцо, вытянутое с севера на юг (см. также правый верхний кадр). Это кольцо пересекает плоскость галактики под углом около 150° (так что кольцеобразные образования почти ортогональны друг другу), его большая ось составляет 78" (34 кпк), видимое сжатие Ь/а ж 0.7.

На правом верхнем кадре рис. 1 видна слабая диффузная структура, тянущаяся к ЫШ от ЫЕ края диска галактики. Это образование, а также две описанные выше петли, по-видимому, образуют единую непрерывную структуру, обвивающую видимый с ребра диск галактики. Галактика в целом погружена в слабую, почти круглую в проекции, оболочку диаметром ^60 кпк.

50"

0

-50

-100 -50 0 50 100''

Рис. 3. Карта изофот иОС 7388 в фильтре г-00303. Самой слабой изофоте соответствует поверхностная яркость /я « 25т5/П", последующие изофоты - 24.6, 24.2, 23.6, 23.1, 22.6, 22.0, 21.1, 20.4, 19.6.

Многие из описанных выше особенностей UGC 7388 хорошо прослеживаются на контурной карте, показанной на рис. 3.

Фотометрические характеристики UGC 7388

Основные характеристики галактики, найденные нами и взятые из литературы, суммированы в таблице. Для оценки видимой звездной величины UGC 7388 в фильтре B3 и показателя цвета B—V мы использовали данные фотометрии из обзора неба SDSS (Адельман-МакКарти и др., 2007), пересчитанные в фильтры B и V (Блэнтон, Ро-вейс, 2007). Отметим, что полученное значение видимой звездной величины галактики, B = 15.25, оказалось почти на одну звездную величину ярче приводимого в базе данных LEDA4 (16.18 ± 0.5).

Система петель и внешняя оболочка по своей интегральной светимости сравнимы с наблюдаемой светимостью центральной галактики (в пределах самой слабой показанной на рис. 3 изофоты наблюдаемое отношение светимости внешних образований к светимости центральной галактики достигает ^0.8). Однако центральная галактика видна практически "с ребра", и ее светимость должна

3Все звездные величины в работе приведены в AB-системе

звездных величин.

4Lyon-Meudon Extragalactic Database.

быть исправлена за внутреннее поглощение. Следуя рекомендациям Талли и др. (1998), мы оценили, что в положении "плашмя" центральная галактика должна быть ярче на ^1т (полоса Я). Относительная светимость внешних образований уменьшается таким образом до ^20-30% светимости основной галактики.

Используя приближенную калибровку наших кадров (по видимой звездной величине иОС 7388 согласно БОББ), мы нашли, что наиболее яркие части меньшего по размеру кольца имеют поверхностную яркость от & 22.9т/□" (Е- и БЕ-области кольца) до & 22.3т/□" (Ш-край). В дальнейшем значения поверхностных яркостей будут указываться без единиц измерения. Южная область более протяженной петли демонстрирует меньшую яркость — & 24.0-24.4. Соответствующие яркости в полосе В (при показателе цвета приливных петель В—Я от +1.0 до +1.5) составляют /в ~ 2

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»