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

Na pervuyu stranicu
Poverhnostnaya fotometriya galaktik
<< 9.2 Problemy issledovaniya ... | Oglavlenie | 10. Zaklyuchenie >>


9.3 Rezul'taty izucheniya dalekih ob'ektov

Ellipticheskie galaktiki

ris.  53: Fundamental'nye Ploskosti dlya 6 skoplenii galaktik v polose $r$ Ganna (po [261]). Pryamoi liniei na kazhdom risunke pokazana FP dlya blizkih galaktik, nul'-punkt kotoroi smeshen v sootvetstvii s dannymi dlya kazhdogo skopleniya. Kresty iz tonkih i tolstyh linii harakterizuyut sluchainye i sistematicheskie oshibki izmerenii dlya ob'ektov kazhdogo iz skoplenii.
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=clusters.ps,width=11.0cm}}\end{figure}

Issledovaniya dalekih skoplenii i izbrannyh glubokih polei pokazali, chto bol'shinstvo gigantskih ellipticheskih galaktik k $z \sim 1$ uzhe sushestvovali i ih fotometricheskaya evolyuciya pri $z \leq 1$ yavlyaetsya v osnovnom passivnoi, to est' poverhnostnye yarkosti i svetimosti galaktik padayut v sootvetstvii s ozhidaemymi izmeneniyami dlya zvezdnogo naseleniya, rodivshegosya v processe odinochnoi vspyshki zvezdoobrazovaniya (sm. primer na ris. 52).

ris.  54: Zavisimost' M/$L$-$z$ dlya E/S0 galaktik skoplenii v polose $r$ Ganna dlya dvuh znachenii parametra zamedleniya $q_0$ i nulevom lyambda-chlene (po [261]). Vdol' verhnei gorizontal'noi osi otlozheno vremya v dolyah vozrasta Vselennoi. Nepreryvnoi liniei pokazana lineinaya approksimaciya nablyudatel'nyh dannyh. Shtrihovye linii demonstriruyut passivnuyu evolyuciyu zvezdnogo naseleniya, rodivshegosya v hode vspyshki zvezdoobrazovaniya pri $z=\infty,~5,~1$ (sverhu vniz).
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=mlevol.ps,width=9.5cm}}\end{figure}

Na ris. 53 pokazany proekcii Fundamental'noi Ploskosti dlya 6 skoplenii v intervale krasnyh smeshenii ot $z=0.024$ (Coma) do $z=0.58$ (MS2053-04). Ochevidno, chto E/S0 galaktiki udalennyh skoplenii raspolagayutsya na FP s primerno tem zhe razbrosom, chto i chleny blizkih skoplenii. Na ris. 54 privedena zavisimost' ot $z$ srednih otnoshenii M/$L$ dlya galaktik etih 6 skoplenii. Svetimosti galaktik ispravleny za kosmologicheskoe oslablenie yarkosti i $K$-popravku i poetomu prichinoi nablyudaemogo na ris. 54 izmeneniya otnosheniya M/$L$ yavlyaetsya evolyuciya ih integral'nyh svetimostei so vremenem. Dannye ris. 54 soglasuyutsya s tempom izmeneniya $\Delta$lgM/ $L \approx -0.3\Delta\,z$ v cvetovoi polose $V$ (pri $q_0=0.5$) ili $\Delta M(V) \approx -0.7\Delta\,z$ [261]. V rabote [262] naiden blizkii temp evolyucii M/$L$ v polose $B$ dlya galaktik skoplenii vplot' do $z=0.83$. Nablyudaemyi temp izmeneniya svetimostei E/S0 galaktik skoplenii svidetel'stvuet o tom, chto eti galaktiki sformirovalis' dostatochno davno -- pri $z \geq 2$ [261,262].

E/S0 galaktiki skoplenii pri $z \sim 0.5-1$ pokazyvayut zavisimost' mezhdu pokazatelem cveta i svetimost'yu, naklon i razbros kotoroi blizok k naidennoi dlya blizkih skoplenii [263,264,265]. Nul'-punkt sootnosheniya cvet-svetimost' smeshen v storonu bolee golubyh cvetov: naprimer, u chlenov skoplenii pri $z \sim 0.5$ cvet $U-V$ na $\sim 0.^m3$ men'she, chem u lokal'nyh galaktik [263]. Izmenenie pokazatelei cveta galaktik skoplenii s $z$ kolichestvenno soglasuetsya s predstavleniem ob ih preimushestvenno passivnoi evolyucii [264]. Eshe odna osobennost' dalekih bogatyh skoplenii -- s uvelicheniem krasnogo smesheniya v nih umen'shaetsya dolya E/S0 galaktik (ot $\sim$80% pri $z=0$ do $\sim$40% pri $z=1$) [265].

E/S0 galaktiki polya (to est' ob'ekty vne skoplenii i grupp) demonstriruyut shodnoe povedenie pri $z \leq 1$. Naprimer, v [266] pokazano, chto pri $z \approx 0.9$ ellipticheskie galaktiki polya yavlyayutsya na $\sim 1^m$ bolee yarkimi (v polose $B$), chem blizkie galaktiki shodnogo lineinogo razmera. Krome togo, ih integral'nye pokazateli cveta $U-V$ v srednem na $\sim$0.$^m$7 golubee, chem u lokal'nyh ob'ektov. Odnako, galaktiki polya, v otlichie ot ob'ektov skoplenii, pokazyvayut bol'shii razbros sootnosheniya cvet-svetimost' pri $z \sim 0.5$. U $\sim$1/3 ellipticheskih galaktik polya pri $z=0.2-1.0$ nablyudayutsya emissionnye linii [OII]$\lambda$3727, svidetel'stvuyushie o proishodyashem v galaktikah zvezdoobrazovanii so srednim tempom $\sim$0.5 M$_{\odot}$/god [266]. Sledovatel'no, nel'zya schitat', chto E galaktiki polya sostoyat tol'ko iz starogo zvezdnogo naseleniya. V [266] sdelana ocenka, chto neskol'ko procentov ih zvezdnoi massy sformirovalis' pri $z \leq 1$.

Analiz sootnosheniya Kormendi (fotometricheskoi proekcii FP -- sm. p. 8.2) dlya galaktik rannego tipa v severnom Glubokom Pole KT [267] pokazal, chto, esli uchest' kosmologicheskoe oslablenie poverhnostnoi yarkosti, $K$-popravku i aktivnuyu evolyuciyu (predpolagalos', chto galaktiki sformirovalis' pri $z=5$ i zvezdoobrazovanie v nih prodolzhalos' do otnositel'no pozdnih epoh), to galaktiki polya uzhe nahodilis' na FP pri $z \approx 2-3$ [268].

Spiral'nye galaktiki

Odnim iz samyh zamechatel'nyh rezul'tatov issledovaniya dalekih diskovyh galaktik yavilos' obnaruzhenie bystrogo rosta doli morfologicheski nepravil'nyh, asimmetrichnyh, pekulyarnyh ob'ektov s rostom krasnogo smesheniya. Dannye, poluchennye na KT imeni Habbla, pokazali, chto primerno tret' vseh galaktik pri $z \sim 1$ yavlyayutsya nepravil'nymi [269,73]. Na ris. 55 pokazan fragment severnogo Glubokogo Polya KT [267], na kotorom vidno, chto sredi slabyh galaktik ochen' mnogo ob'ektov, ne vpisyvayushihsya v standartnuyu Habblovskuyu klassifikaciyu. Odnoi iz prichin (vozmozhno, osnovnoi) obiliya asimmetrichnyh galaktik v bolee rannie epohi mogut yavlyat'sya gravitacionnye vzaimodeistviya i sliyaniya mezhdu nimi. Dannye nablyudenii svidetel'stvuyut, chto temp vzaimodeistvii i sliyanii rastet $\propto (1+z)^{3-4}$ ([270,271] i ssylki tam zhe). Sledovatel'no, esli sredi lokal'nyh ob'ektov dolya vzaimodeistvuyushih galaktik sostavlyaet lish' neskol'ko procentov, to pri $z \sim 1$ ih dolzhno byt' neskol'ko desyatkov procentov.

ris.  55: Fragment ( $\sim 20'' \times 30''$) severnogo Glubokogo Polya KT imeni Habbla.
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=detail.ps,width=14.5cm}}\end{figure}

Eshe odnim lyubopytnym nablyudatel'nym faktom, pravda, nuzhdayushimsya v podtverzhdenii, yavlyaetsya umen'shenie k $z\,\sim\,1$ otnositel'noi doli spiral'nyh galaktik s barami [272]. Prichiny etogo yavleniya neyasny. Sredi vozmozhnyh prichin upominayut uvelichenie vklada skrytoi massy, kotoraya prepyatstvuet vozniknoveniyu baroobrazuyushei neustoichivosti, razrushenie barov pri chastyh vzaimodeistviyah.

Dlya bol'shih galaktik ($h > 2$ kpk, H$_0$=75 km/s/Mpk) raspredelenie diskov po lineinym razmeram i po $h$ malo menyaetsya pri perehode ot $z=0$ k $z \sim 1$ [273,253]. S drugoi storony, est' ukazaniya na to, chto znacheniya central'nyh poverhnostnyh yarkostei diskov -- $\mu_0$ - s rostom $z$ uvelichivayutsya. Eto uvelichenie dovol'no znachitel'no - u diskov bol'shih i yarkih (so svetimost'yu $\sim L^*$) spiral'nyh galaktik $\Delta\mu_0(B) \approx 1^m-1.^m5$ pri $z=1$ (naprimer, [274,273]). Rost poverhnostnoi yarkosti soprovozhdaetsya umen'sheniem (pogolubeniem) pokazatelya cveta $U-V$ diska i umerennym rostom ekvivalentnoi shiriny emissii [OII]$\lambda$3727 [273]. Temp izmenenii harakteristik nebol'shih galaktik (c $h \leq 2$ kpk) vyshe, chem u gigantskih. Vse eti izmeneniya svidetel'stvuyut ob usilenii tempa zvezdoobrazovaniya v diskah spiralei na faktor $\sim 3$ pri $z \sim 0.7$ [273]. Kak horosho izvestno iz issledovanii blizkih galaktik, k analogichnym izmeneniyam -- rostu central'noi poverhnostnoi yarkosti, usileniyu processa zvezdoobrazovaniya -- privodyat vzaimodeistviya i sliyaniya mezhdu galaktikami. Poetomu, uchityvaya bystryi rost tempa vzaimodeistvii s $z$, mozhno zaklyuchit', chto zametnyi vklad v nablyudaemuyu evolyuciyu integral'nyh harakteristik diskov galaktik k $z \sim 1$ mogut davat' sliyaniya i vzaimodeistviya [60,271].

Baldzhi spiral'nyh galaktik pri $z \leq 1$ imeyut, v srednem, bolee krasnye pokazateli cveta, chem ih diski. S drugoi storony, oni yavlyayutsya bolee ''golubymi'', po sravneniyu s ellipticheskimi galaktikami, nablyudaemymi na teh zhe krasnyh smesheniyah [275].

Galaktiki s $z \gg 1$

V poslednie neskol'ko let bylo otkryto neskol'ko galaktik so spektroskopicheskimi krasnymi smesheniyami, prevyshayushimi 5. Izvestno takzhe neskol'ko desyatkov horoshih kandidatov v takie ob'ekty, vydelennyh v severnom i yuzhnom Glubokih Polyah KT na osnove fotometricheskih krasnyh smeshenii (sm. obzor [276]). Pri $z > 5$ vozrast galaktik sostavlyaet lish' neskol'ko procentov vozrasta Vselennoi i takie ob'ekty mogut rassmatrivat'sya kak molodye galaktiki, galaktiki v processe formirovaniya. Estestvenno, chto issledovanie struktury takih ob'ektov yavlyaetsya ochen' vazhnym testom dlya sovremennyh teorii formirovaniya i evolyucii galaktik.

Vse nadezhno identificirovannye predel'no dalekie galaktiki yavlyayutsya ochen' kompaktnymi, no razreshaemymi ob'ektami. Dlya primera na ris. 56 pokazano izobrazhenie i fotometricheskie profili obnaruzhennoi v severnom Glubokom Pole KT dvoinoi sistemy s $z=5.3$ [277]. Obe galaktiki uverenno razreshayutsya i imeyut ispravlennye za vliyanie PSF harakternye razmery (polushiriny na urovne, sootvetstvuyushem polovine maksimuma yarkosti) 0.$''$24 i 0.$''$12 sootvetstvenno dlya W i E komponentov ili, v lineinoi mere, $\sim$1 kpk. Obe galaktiki imeyut asimmetrichnuyu strukturu, vozmozhno, svidetel'stvuyushuyu o vzaimodeistvii komponentov.

ris.  56: Sleva -- izobrazhenie dvoinoi sistemy galaktik s $z=5.3$ v severnom Glubokom Pole KT (po [277]). Sprava -- usrednennye raspredeleniya poverhnostnoi yarkosti chlenov sistemy v cvetovoi polose $I$ (chernye kruzhki -- bolee yarkii komponent, treugol'niki -- bolee slabyi). Rombikami izobrazheno raspredelenie yarkosti zvezdy (PSF).
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=highhdf.ps,width=14.0cm}}\end{figure}

Galaktiki s $z \sim 3$ (ih vozrast raven $\sim$0.1-0.2 vozrasta Vselennoi) takzhe kak pravilo kompaktny (ih tipichnye razmery sostavlyayut neskol'ko kiloparsek) i chasto okruzheny slabymi protyazhennymi asimmetrichnymi obolochkami [40]. Central'nye poverhnostnye yarkosti takih ob'ektov ochen' vysoki ($\sim$18$^m$-19$^m$ v polose $B$ v sisteme otscheta, svyazannoi s samoi galaktikoi), chto, veroyatno, svidetel'stvuet ob ochen' aktivnom zvezdoobrazovanii [40,278]. Osnovyvayas' na morfologicheskih svoistvah nablyudaemyh ob'ektov, vysokom tempe zvezdoobrazovaniya, ih prostranstvennoi plotnosti, avtory [40] predpolagayut, chto pri $z \sim 3-3.5$ my nablyudaem epohu, kogda formirovalis' baldzhi okruzhayushih nas gigantskih spiral'nyh galaktik.

Nablyudeniya dalekih ($z \geq 4$) kvazarov v radiodiapazone svidetel'stvuyut o prisutstvii v nih znachitel'nogo ( $\geq 10^8~{\rm M}_{\odot}$) kolichestva pyli [279,280]. Est' ukazaniya na sushestvovanie pyli i u dalekih galaktik bez aktivnyh yader (naprimer, u tak nazyvaemyh ''Lyman-break'' galaktik [281]).

Sovremennye predstavleniya o strukture predel'no dalekih galaktik, konechno, v ochen' sil'noi stepeni iskazheny nablyudatel'noi selekciei. Kosmologicheskoe oslablenie yarkosti (p. 9.2) privodit k tomu, chto my mozhem nablyudat' tol'ko ob'ekty, obladayushie isklyuchitel'no vysokoi poverhnostnoi yarkost'yu. Krome togo, struktura galaktik v ul'trafioletovoi oblasti mozhet ne otrazhat' raspredelenie zvezdnoi sostavlyayushei i sil'no otlichat'sya ot togo, kak vyglyadit ob'ekt v opticheskom diapazone (naprimer, ris. 50).


<< 9.2 Problemy issledovaniya ... | Oglavlenie | 10. Zaklyuchenie >>

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