Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu 		 

Na pervuyu stranicu
Poverhnostnaya fotometriya galaktik
<< 6. Mnogokomponentnye galaktiki | Oglavlenie | 6.2 Fotometricheskie parametry >>


6.1 Razdelenie vkladov komponentov

$\bullet$ Dvuhkomponentnye galaktiki

Pri analize fotometricheskoi struktury galaktik ispol'zuyut kak odnomernye profili yarkosti, tak i dvumernye raspredeleniya. Obychno predpolagayut, chto zvezdnyi disk galaktik mozhet byt' predstavlen eksponencial'nym zakonom (43). Inogda rassmatrivaetsya i bolee obshii sluchai -- eksponencial'nyi disk s vnutrennei i vneshnei granicami. Naprimer, Kormendi [119] dlya opisaniya diska s ''dyroi'' v centre (takie diski inogda nazyvayut diskami ''tipa II'' po Frimanu [39]) predlozhil ispol'zovat' funkciyu $I(r)=I_0\,{\rm exp}[-(r/h + (r_h/r)^n)]$, gde $r_h$ -- radius oblasti central'noi depressii yarkosti, a znachenie pokazatelya stepeni $n$ ravno 3. Dlya predstavleniya baldzha kak pravilo ispol'zuetsya zakon Vokulera (11). Inogda takzhe rassmatrivayut eksponencial'nyi zakon (43) i zakon Sersika (25). Sledovatel'no, dlya postroeniya modeli dvuhkomponentnoi galaktiki trebuetsya naiti, kak minimum, 8 parametrov: naprimer, $\mu_e$, $r_e$, $q_{bul}$, P.A.$_{bul}$ i $\mu_0$, $h$, $q_{disk}$, P.A.$_{disk}$, gde $q_{bul}$, $q_{disk}$ i P.A.$_{bul}$, P.A.$_{disk}$ -- vidimye szhatiya baldzha i diska i pozicionnye ugly ih bol'shih osei.

Pri analize odnomernyh profilei yarkosti snachala nahodyat tol'ko 4 parametra ($\mu_e$, $r_e$, i $\mu_0$, $h$), a zatem ocenivayut vidimye szhatiya i pozicionnye ugly bol'shih osei baldzha i diska (naprimer, po kartam izofot galaktiki ili po profilyam elliptichnosti i orientacii izofot). Dlya nahozhdeniya parametrov komponentov ispol'zuyut raznye podhody, osnovannye, naprimer, na sil'nom otlichii gradientov yarkosti i szhatii baldzha i diska i t.d. (sm. obsuzhdenie etogo voprosa v obzore [120]).

V rabote Kormendi [119] predlozhena prostaya iteracionnaya shema, pozvolyayushaya legko vydelit' baldzh i disk u spiral'nyh galaktik, dlya kotoryh vklady etih komponentov sravnimy. Na pervom etape fiksiruyutsya oblasti profilya, gde dominiruyut disk i baldzh sootvetstvenno. V oblasti, gde osnovnoi vklad v nablyudaemuyu poverhnostnuyu yarkost' galaktiki daet disk (eta oblast' na profile $\mu(r)$ dolzhna vyglyadet' kak pryamolineinyi otrezok -- sm. p. 5.1), opredelyayutsya harakteristiki diska ($\mu_0$, $h$). Zatem raspredelenie yarkosti diska ekstrapoliruetsya v oblast', gde dominiruet baldzh, vklad diska vychitaetsya i nahoditsya pervoe priblizhenie dlya parametrov baldzha ($\mu_e$, $r_e$). Dalee raspredelenie yarkosti baldzha ekstrapoliruetsya v oblast' diska, vklad baldzha vychitaetsya i vychislyaetsya vtoroe priblizhenie dlya parametrov diska. Zatem procedura povtoryaetsya do teh por, poka harakteristiki baldzha i diska ne perestayut izmenyat'sya. Kak pravilo, dlya opredeleniya parametrov komponentov trebuetsya ne bolee 10 takih iteracii [119].

Kormendi [119] rassmotrel takzhe drugoi podhod, v kotorom nelineinyi metod naimen'shih kvadratov ispol'zuetsya dlya odnovremennogo nahozhdeniya harakteristik baldzha i diska galaktiki. Oba etih podhoda s razlichnymi variaciyami primenyayutsya i v nastoyashee vremya (naprimer, [121,122]). Dlya bol'shei chasti normal'nyh spiral'nyh galaktik, v kotoryh ni odna iz fotometricheskih sostavlyayushih ne dominiruet, oni dayut shodnye rezul'taty. Na ris. 25 pokazany rezul'taty razlozheniya fotometricheskogo razreza M 31 vdol' bol'shoi osi, poluchennye avtorom s pomosh'yu algoritma, blizkogo k opisannomu v [121]. Na etom risunke horosho vidno, chto razrezy real'nyh galaktik demonstriruyut zametnyi razbros, svyazannyi kak s oshibkami fotometrii, tak i s nalichiem raznogo lokal'nyh struktur (spiral'nyh vetvei, oblastei zvezdoobrazovaniya i t.d.). Vse eto sushestvenno ogranichivaet tochnost' opredelyaemyh iz analiza individual'nyh razrezov fotometrichekih parametrov. V [123], naprimer, pokazano, chto razbros znachenii eksponencial'nogo masshtaba diska ($h$) dlya odnoi i toi zhe galaktiki dostigaet po dannym raznyh avtorov $\sim$20%.

ris.  25: Rezul'tat razlozheniya fotometricheskogo razreza M 31 vdol' bol'shoi osi (sm. ris. 5). Tochkami pokazany nablyudatel'nye dannye, shtrihovymi liniyami izobrazheno raspredelenie yarkosti v diske, liniyami iz tochek -- v baldzhe galaktiki. Nepreryvnoi liniei pokazano model'noe raspredelenie yarkosti (disk+baldzh).
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=m31decomp.ps,angle=-90,width=9.3cm}}\end{figure}

Dvumernaya dekompoziciya, pri kotoroi analiziruetsya vse izobrazhenie galaktiki, pozvolyaet poluchat' bolee nadezhnye rezul'taty po sravneniyu s analizom odnomernyh profilei [124]. V etom sluchae net oshibok, svyazannyh s proceduroi postroeniya odnomernogo profilya (p. 3.1), vozmozhnoe otlichie vidimyh szhatii i pozicionnyh uglov bol'shih osei baldzha i diska ne vliyaet na konechnye rezul'taty (eti parametry nahodyatsya pri dekompozicii), vliyanie lokal'nyh neodnorodnostei i shuma umen'shaetsya. Vliyanie ''kachestva izobrazheniya'' (atmosfernogo razmytiya) na rezul'taty dekompozicii obsuzhdaetsya v rabotah [122,125] (sm. takzhe p. 2.2.2).

Vyshe byli kratko opisany metody fotometricheskoi dekompozicii, osnovannye na zadanii fiksirovannyh zakonov raspredeleniya yarkosti, kotorymi, kak predpolagaetsya zaranee, opisyvayutsya krupnomasshtabnye podsistemy galaktik. Sushestvuyut menee formal'nye podhody, pozvolyayushie pri opredelennyh predpolozheniyah ne tol'ko nahodit' vklady fotometricheskih komponentov, no i sami zakony, kotorymi oni opisyvayutsya. Odin iz takih metodov byl predlozhen Kentom [126].

Pust' baldzh i disk galaktiki imeyut v proekcii ellipticheskie izofoty s postoyannym szhatiem $q_{bul}$ ( $f_{bul}=1/q_{bul}$) i $q_{disk}$ ( $f_{disk}=1/q_{disk}$) sootvetstvenno i pust' $I_{bul}(r)$ i $I_{disk}(r)$ -- raspredeleniya yarkosti vdol' bol'shih osei baldzha i diska. Togda raspredeleniya yarkosti vdol' bol'shoi i maloi osei galaktiki mogut byt' zapisany tak:
$I_{major}(r)\,=\,I_{bul}(r)\,+\,I_{disk}(r)$ i
$I_{minor}(r)\,=\,I_{bul}(f_{bul}{\cdot}r)\,+\,I_{disk}(f_{disk}{\cdot}r)$.
Vvedem funkciyu
$w(r)\,=\,I_{minor}(r)\,-\,I_{major}(f_{disk}{\cdot}r)$
i togda

\begin{displaymath} I_{bul}(r) = w(r/f_{bul}) - I_{bul}(f_{disk}{\cdot}r/f_{bul}). \end{displaymath} (63)

Esli disk bolee splyusnut, chem baldzh ( $q_{disk} < q_{bulge}$ -- eto uslovie vypolnyaetsya dlya bol'shinstva galaktik), to uravnenie (63) mozhet byt' ispol'zovano dlya nahozhdeniya raspredelenii yarkosti v baldzhe i diske. Vidimye szhatiya $q_{disk}$ i $q_{bulge}$ ocenivayutsya iz profilya elliptichnosti galaktiki (p. 3.1). Funkciya $w(r)$ stroitsya po nablyudaemym razrezam galaktiki vdol' bol'shoi i maloi osei. Zatem v kachestve pervogo priblizheniya beretsya $I_{bul}(r) = w(r)$, podstavlyaetsya v pravuyu chast' uravneniya (63) i nahoditsya novoe priblizhenie dlya $I_{bul}(r)$. Cherez neskol'ko iteracii nahoditsya okonchatel'nyi vid funkcii $I_{bul}(r)$ i, sootvetstvenno, $I_{disk}(r)$. Opisannaya procedura, estestvenno, chuvstitel'na k vyboru szhatii diska i baldzha, a takzhe podrazumevaet odinakovuyu orientaciyu ih bol'shih osei. Metod Kenta [126] poluchil dal'neishee razvitie i obobshenie v ryade rabot (naprimer, [127,128,129]).

Grubuyu ocenku otnositel'nogo vklada baldzha i diska (nezavisimuyu ot formy raspredeleniya yarkosti v nih) mozhno poluchit' iz integral'nogo pokazatelya cveta galaktiki. Ochevidno, chto, esli dve podsistemy imeyut sil'no razlichayushiesya cveta, to summarnyi pokazatel' cveta budet otrazhat' sootnoshenie mezhdu diskom i baldzhem. Rassmotrim dlya primera pokazatel' cveta $B-V$. Otnoshenie polnyh svetimostei baldzha i diska galaktiki v cvetovoi polose $B$ mozhet byt' predstavleno kak

\begin{displaymath} B/D = - \frac{1-10^{0.4(K_D-K_T)}}{1-10^{0.4(K_B-K_T)}}, \end{displaymath} (64)

gde $K_D$ -- eto pokazatel' cveta $B-V$ diska, $K_B$ -- baldzha i $K_T$ -- galaktiki vcelom. Prinyav, chto $K_D=+0.5$, $K_B=+1.0$ i vzyav Sa galaktiku s $B-V=K_T=+0.74$ [130], iz (64) poluchaem $B/D=0.73$. Eta ocenka prakticheski sovpadaet so srednim znacheniem otnosheniya $B/D$ v fil'tre $B$ dlya Sa galaktik soglasno [131] -- 0.68. Ochevidno, chto ''cvetovaya dekompoziciya'' mozhet primenyat'sya lish' dlya otnositel'no normal'nyh spiralei, u kotoryh vklady baldzha i diska sopostavimy.

$\bullet$ Mnogokomponentnye galaktiki

Vo mnogih sluchayah dvuh fotometricheskih podsistem dlya opisaniya struktury galaktiki nedostatochno. K primeru, ne menee poloviny vseh spiral'nyh galaktik, vklyuchaya Mlechnyi Put', mogut imet' bary [132], chasto vstrechayutsya vnutrennie i vneshnie kol'cevye struktury [133], linzy i t.d. Zametnyi vklad v polnuyu svetimost' galaktiki mogut davat' spiral'nye vetvi.

Naibolee rasprostranennoi i prostoi model'yu bara yavlyaetsya ego predstavlenie v vide splyusnutogo ellipticheskogo diska s raspredeleniem poverhnostnoi yarkosti

\begin{displaymath} I_{bar}(x,y) = I_{0,bar} \sqrt{1 - (x/a_{bar})^2 - (y/b_{bar})^2}, \end{displaymath} (65)

gde $I_{0,bar}$ -- central'naya poverhnostnaya yarkost' bara, a $a_{bar}$ i $b_{bar}$ -- ego bol'shaya i malaya poluosi ( $x \leq a_{bar}$, $y \leq b_{bar}$). Takoe opisanie bara nazyvayut barom Frimana [134].

V [135] dlya opisaniya raspredeleniya poverhnostnoi yarkosti vdol' bol'shoi osi bara ispol'zovano vyrazhenie $I_{bar}(r) = I_{0,bar}/(1 + e^{\frac{r-\alpha}{\beta}})$ ($\alpha$ i $\beta$ -- parametry), a dlya raspredeleniya vdol' maloi osi -- funkciya Gaussa. V rabote [136] fotometricheskie bary byli predstavleny trehosnymi ellipsoidami, opisyvaemymi potencialom Ferrera [101].

Dlya linz harakterno bolee pologoe, chem u baldzhei i diskov, raspredelenie yarkosti i otnositel'no chetkaya vneshnyaya granica. V kachestve prostoi analiticheskoi approksimacii linz mozhno ispol'zovat' sleduyushee vyrazhenie [137]: $I_{lens}(r) = I_{0,lens}/(1 - (r/r_l)^2)$, gde $I_{0,lens}$ -- central'naya poverhnostnaya yarkost' linzy, a $r_l$ - ee razmer ($r \leq r_l$).

Raspredelenie yarkosti v kol'cevyh strukturah chasto opisyvaetsya funkciei Gaussa: $I_{ring}(r) = I_{0}\,e^{-\frac{1}{2}(\frac{r-r_0}{\sigma})^2}$, gde $r_0$ -- radius kol'ca, $I_0$ -- poverhnostnaya yarkost' pri $r=r_0$, a parametr $\sigma$ harakterizuet shirinu kol'ca.

Dlya polnogo opisaniya fotometricheskoi struktury mnogokomponentnoi galaktiki trebuetsya opredelit' znacheniya bolee desyatka parametrov. Krome togo, neobhodimo uchityvat' diskretnost' real'nyh izobrazhenii galaktik i vliyanie atmosfernogo razmytiya. Poetomu procedura dekompozicii takih ob'ektov slozhna i chasto ne vpolne odnoznachna (sm. obsuzhdenie etih voprosov v [138,136]).


<< 6. Mnogokomponentnye galaktiki | Oglavlenie | 6.2 Fotometricheskie parametry >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Fotometricheskaya sistema - slabye galaktiki - Skoplenie galaktik - fotometriya
Publikacii so slovami: Fotometricheskaya sistema - slabye galaktiki - Skoplenie galaktik - fotometriya
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu
Ocenka: 3.1 [golosov: 81]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce

Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya