Spiral'naya galaktika NGC 23. Fotometriya i kinematika

---

<< 2. Vybor parametrov diska | Oglavlenie | 4. Analiz kinematicheskih dannyh >>

3. Analiz fotometricheskih dannyh

Analiz fotometricheskih dannyh mozhno razdelit' na neskol'ko etapov: analiz izobrazhenii s teleskopa JKT i BTA, analiz izobrazheniya s HST, ih sravnenie i sovmestnyi analiz.

Izobrazheniya s JKT imeyut dostatochno glubokii predel, chto pozvolyaet prosledit' vneshnie chasti spiral'nyh vetvei do rasstoyaniya pochti 100 ot centra (dal'she, chem na Palomarskom obzore). V galaktike na etih izobrazheniyah mozhno vydelit' neskol'ko komponent. Vnutrennii disk radiusom 5, vneshnii disk nizkoi poverhnostnoi yarkosti so spiralyami radiusom okolo 100 i srednyaya chast' (5-30), kotoraya pri postroenii ellipticheskih izofot okazyvaetsya povernutoi primerno na po pozicionnomu uglu.

Vnutrennii disk predstavlyaet soboi ochen' plotnoe obrazovanie s rezkim eksponencial'nym padeniem yarkosti (razmer eksponencial'noi shkaly -- ). Pri etom na izobrazheniyah s JKT i BTA on ne pokazyvaet zametnoi struktury, no vysokoe razreshenie HST vyyavlyaet spiralepodobnye detali v nem. Naklonenie vnutrennego diska, sootvetstvuyushee minimal'noi assimetrii, otlichaetsya ot nakloneniya vneshnih oblastei. On naklonen nemnogo sil'nee (). Pozicionnyi ugol u vneshnego i vnutrennego diskov sovpadaet ( ).

Vneshnii (osnovnoi) disk na izobrazheniyah s teleskopa JKT otchetlivo proslezhivaetsya, nachinaya s rasstoyaniya ot centra. Na etom rasstoyanii rezko padaet yarkost' galaktiki i, nachinaya s nego, disk imeet chetkuyu eksponencial'nuyu formu so shkaloi do radiusa okolo , gde ego yarkost' uhodit za uroven' shuma. Pri etom vplot' do etogo radiusa chetko proslezhivayutsya dva dostatochno shirokih spiral'nyh rukava (uverenno stroitsya vtoraya Fur'e-garmonika), otnositel'naya intensivnost' kotoryh uvelichivaetsya ot 0.2 do 0.6 (po izobrazheniyu v fil'tre B pri normirovke na yarkost' diska) pri uvelichenii radiusa.

Cpiral'nye vetvi sil'no asimmetrichny po yarkosti primerno do 63 (zapadnyi rukav znachitel'no yarche), posle chego oni stanovyatsya prakticheski odinakovymi. Detal', fragment kotoroi, peresekayushii zapadnyi spiral'nyi rukav i soderzhashii neskol'ko yarkih oblastei ionizovannogo vodoroda, mozhno prinyat' za otvetvlenie etogo rukava, pri prinyatyh nami parametrah orientacii okazyvaetsya chast'yu kol'ca na rasstoyanii okolo 45 ot centra i prostirayushuyusya pochti na pol-oborota po azimutu. Eto kol'co mozhno chetko otsledit' po izobrazheniyu v linii H (sm. ris.10), poluchennom na BTA. Na etom izobrazhenii spiral'nye vetvi po vtoroi garmonike proslezhivaetsya do 64, v raione 45 nablyudaetsya "sryv" vtoroi garmoniki, vyzvannyi neodnorodnym raspredeleniem HII-oblastei v kol'ce.

Izobrazheniya galaktiki s JKT v diapazone rasstoyanii ot centra 10-30 pokazyvayut bar, nalichie kotorogo podtverzhdayut kinematicheskie dannye. Po-vidimomu on soderzhit malo ionizovannogo gaza, poskol'ku ego ne vidno na H izobrazhenii. Yuzhnaya chast' bara chastichno zakryta pyl'yu, poetomu vidna huzhe severnoi na izobrazheniyah s JKT. Etot fakt legko proverit', posmotrev na kartu galaktik v pokazatele cveta. Otchetlivo vidny pylevye prozhilki po kromkam. Bar pri postroenii ellipticheskih izofot vyzyvaet ih povorot na ugol okolo 20 gradusov, s chem svyazana neodnoznachnost' vybora parametrov po fotometricheskim dannym. Poskol'ku i bar, i dvuhrukavnaya spiral' yavlyayutsya vozmusheniyami plotnosti s modoi 2, oni dayut vklad vo vtoruyu garmoniku, i v shirokopolosnyh izobrazheniyah ee faza ne sovpadaet s vidimymi glazom spiralyami. A v svyazi s tem, chto bar i spiral'nye vetvi ne sovpadayut, faza vtoroi garmoniki libo soskakivaet so spirali na bar, libo idet poseredine, to est' okazyvaetsya v minimume intensivnosti. Na izobrazhenii v fil'tre R, gde bar viden luchshe vsego, faza vtoroi garmoniki imeet pryamolineinuyu formu (sm. ris.3).

Posle okonchaniya bara (okolo 30 ot centra) faza vtoroi garmoniki lozhitsya na vidimuyu glazom spiral' i plavno perehodit vo vneshnyuyu oblast'. V H izobrazhenii i izobrazhenii v kontinuume okolo H, gde bar ne viden, ona lozhitsya tochno na vidimuyu glazom spiral' na rasstoyaniyah ot 5 do 42 ot centra, gde nachinaetsya vliyanie kol'ca. Faza vtoroi garmoniki v oblasti 25-42 vo vseh izobrazheniyah prakticheski polnost'yu sovpadaet, chto pozvolyaet sdelat' vyvod, chto spiral'nye vetvi u galaktiki NGC 23 edinye i, nachinayas' v central'noi oblasti (5 ili 1.5 kpk), prostirayutsya do 100 ili 30 kpk ot centra. A raz spiral'nye vetvi edinye i nachinayutsya gorazdo blizhe k centru galaktiki, chem zakanchivaetsya bar, a ne nachinayutsya na okonchanii bara (25), znachit on ne yavlyaetsya generatorom spiral'nyh vetvei i eti dve struktury v dannoi galaktike sushestvuyut nezavisimo drug ot druga.

Chtoby proverit', deistvitel'no li pyl' zakryvaet yuzhnuyu chast' bara, neobhodimo postroit' izobrazheniya galaktiki v pokazatelyah cveta i kombinirovannom cvetovom indekse . Prodelav etu operaciyu, mozhno srazu zhe zametit', chto tam, gde bar viden ploho imeetsya moshnoe skoplenie pyli, vliyanie kotorogo mozhno chastichno skompensirovat', postroiv izobrazheniya galaktiki v kombinirovannom cvetovom indekse. Ono pokazyvaet dovol'no simmetrichyi bar, no zdes' ne mozhet byt' privedeno iz-za nevysokogo otnosheniya signal/shum i, kak sledstvie, plohoi vosproizvodimosti pri pechati. Izobrazheniya v cvetah zhe pozvolyayut chetko videt' pyl' v galaktike.

Vozmozhny sleduyushie varianty ob'yasneniya etoi morfologicheskoi kartiny:

1) esli "promezhutochnaya" struktura predstavlyaet soboi naklonennyi zapylennyi disk, to ona kak raz mozhet zakryt' yuzhnuyu chast' bara, chto my i nablyudaem. Pri etom bar predpolagaetsya nahodyashimsya v ploskosti osnovnogo diska.

2) V svoyu ochered' sam bar mozhet byt' naklonen k ploskosti osnovnogo diska galaktiki, kotoryi takzhe zapylen, togda on by sozdal moshnoe vozmushenie gravitacionnogo potenciala i vyzval by izgib osnovnogo diska. Pri etom takzhe vozmozhno zakrytie pyl'yu chasti bara.

V oboih variantah pri sootvetstvuyushem podbore parametrov mogut byt' ob'yasneny slozhnye profili linii H, rech' o kotoryh poidet v sleduyushem razdele.

Esli obratit'sya k izobrazheniyam HST, to mozhno detal'no issledovat' vnutrennii disk. Tak kak central'naya dlina volny sostavlyala okolo 9000 Å, zdes' otsutstvuet vliyanie HII-oblastei, i vsya vidimaya kartina formiruetsya preimushestvenno starym zvezdnym naseleniem. Ekspoziciya sostavlyala vsego 230 sekund, chto ne pozvolyaet issledovat' vneshnie chasti galaktiki. Do rasstoyaniya okolo 30 ot centra mozhno dostatochno uverenno rasschityvat' osnovnye garmoniki. Pri pozicionnom ugle v (sovpadaet s P.A. osnovngo diska) i naklonenii faza vtoroi garmoniki imeet spiral'nyi vid. Krome togo dovol'no moshnoi okazyvaetsya 4-ya garmonika. Esli zhe ustanovit' naklonenie 48 gradusov i prosledit' vtoruyu garmoniku do 30, to legko zametit' porazitel'noe shodstvo s B, V i R izobrazheniyami, poluchennymi na JKT. Postroenie vtoroi garmoniki v central'noi oblasti dlya parametrov galaktiki, sootvetstvuyushih osnovnomu disku pokazyvaet "nedonaklonennost'" vnutrennei oblasti, chto dokazyvaet nezavisimost' central'nogo diska -- on imeet otlichnyi ot osnovnogo diska ugol naklona.

Itak, galaktika imeet v svoem sostave sleduyushie struktury, vyyavlyaemye fotometricheski:

1) osnovnoi disk s horosho razvitymi spiral'nymi vetvyami, proslezhivayushiisya do (30 kpk) ot centra;

2) sil'no zapylennyi promezhutochnyi disk s vneshnim radiusom (9 kpk), imeyushii svoyu orientaciyu, libo eto vnutrennyaya chast' osnovnogo diska, izognutaya pod vliyaniem naklonnogo bara;

3) bar razmerom 14 kpk, sushestvuyushii nezavisimo ot spiral'nyh vetvei;

4) plotnyi vnutrennii eksponencial'nyi disk so shkaloi okolo c pozicionnym uglom, sovpadayushim s osnovnym diskom, no nakloneniem, otlichnym ot nego.

---

<< 2. Vybor parametrov diska | Oglavlenie | 4. Analiz kinematicheskih dannyh >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: galaktika - kinematika galaktik - fotometriya galaktik - NGC 23 - konkurs Publikacii so slovami: galaktika - kinematika galaktik - fotometriya galaktik - NGC 23 - konkurs
Sm. takzhe: Kometa Leonarda i galaktika Kit Pylevye volokna v NGC 1947 Magnitnoe pole v centre galaktiki Sigara NGC 4631: galaktika Kit. NGC 5078 s druz'yami M82: galaktika so sverhgalakticheskim vetrom Priglashaem na Shkolu Yunyh Astrofizikov luchshih starsheklassnikov strany (iyun' 2015) Vse publikacii na tu zhe temu >>