Spiral'naya galaktika NGC 23. Fotometriya i kinematika

---

<< 3. Analiz fotometricheskih dannyh | Oglavlenie | 5. Vyvody i rezul'taty >>

4. Analiz kinematicheskih dannyh

Analiz kinematicheskih dannyh nachnem s opisaniya spektral'nogo kuba. Kak upominalos', profili linii v nekotoryh oblastyah galaktiki imeyut slozhnye kontury. Tak primerno vdol' maloi osi, vblizi granic bara (rasstoyanie ot centra ) profili dvoinye, prichem pri udalenii ot centra nachinaet preobladat' bolee bystraya (v sisteme galaktiki) komponenta, pri priblizhenii k centru -- naoborot. Etot plavnyi perehod ot odnogo profilya k drugomu sil'no zatrudnyaet opredelenie luchevyh skorostei -- v teh mestah, gde intensivnost' odnogo iz komponent padaet, a vtorogo vozrastaet, pri postroenii polya skorostei v pakete ADHOC voznikaet skachok skorosti na 70 km/c. Na perpendikulyarnom k etomu napravlenii na vdvoe bol'shih rasstoyaniyah ot centra () nachinayut preobladat' asimmetrichnye profili. Na koncah bara kontury prakticheski ploskie, libo mnogokomponentnye, chto isklyuchaet vozmozhnost' opredelit' skorosti v etih nebol'shih oblastyah. Chto harakterno, oblasti lokalizacii dvoinyh i slozhnyh profilei raspolozheny simmetrichno otnositel'no centra galaktiki. Analiz prirody etih profilei, i effektov s nimi svyazannyh vyhodit za ramki dannoi raboty, poetomu pri obrabotke polya skorostei dannye oblasti byli vyrezany (ishodya iz sposoba vychisleniya garmonik mozhno utverzhdat', chto chastichnoe otsutstvie dannyh prakticheski ne vliyaet na vychislennye znacheniya koefficientov Fur'e-razlozheniya).

Kak uzhe otmechalos', krivaya vrasheniya NGC 23 imeet dovol'no bol'shuyu amplitudu i dlinnoe plato. Takaya ee forma svidetel'stvuet o vysokom uglovom momente dannoi galaktiki, kotoryi ne daet gazu "osest'" v centr -- na dno potencial'noi yamy. S etim skoree vsego svyazano i bolee intensivnoe zvezdoobrazovanie, chem v srednem v drugih sistemah, chto i vyzvalo popadanie NGC 23 v katalog Markaryana. Pik na krivoi vrasheniya popadaet na krai vnutrennego diska, posle chego sleduet bystroe, prakticheski keplerovskoe padenie skorosti na 60 km/s. Eto pozvolyaet sdelat' ocenku massy vnutrennego diska, kotoraya pri dannyh parametrah pika sostavlyaet velichinu poryadka , chto neploho soglasuetsya s ocenkoi, privedennoi v rabote [1] ( ). V rabote [1] vyskazyvalos' predpolozhenie o svyazi pika na krivoi vrasheniya so sfericheskim baldzhem galaktiki. Privodilis' ocenki ego polnoi massy -- dlya vokulerovskoi modeli raspredeleniya plotnosti. Kak pokazano v rabote [3], sfericheskaya komponenta proyavlyaet sebya fazoi pervoi garmoniki plotnosti, kotoraya dolzhna byt' napravlena vdol' maloi osi izobrazheniya galaktiki v storonu, sootvetstvuyushuyu dal'nei ot nablyudatelya storone diskovoi sostavlyayushei. Dannyi kriterii pozvolyaet zaklyuchit', chto esli sfericheskaya sostavlyayushaya i prisutstvuet, to tol'ko vo vnutrennei chasti galaktiki (do ) i pri etom dovol'no slabaya po sravneniyu s vnutrennim diskom (neskol'ko procentov), otkuda sleduet, chto osnovnaya massa v central'noi chasti galaktiki zaklyuchena v diskovoi komponente.

Osoboi problemoi yavlyaetsya opredelenie polozheniya korotacii spiral'nogo uzora v dannoi galaktike. Ni odin iz sposobov, opisannyh v [3-6] ne daet odnoznachnogo otveta na etot vopros. No v dannom sluchae vysokoe kachestvo fotometricheskih dannyh s teleskopa JKT pozvolyaet naiti vyhod iz polozheniya. Delo v tom, chto NGC 23 imeet ochen' moshnye spiral'nye vetvi, i na opticheskih izobrazheniyah, esli provesti analiz azimutal'nyh razrezov na razlichnyh rasstoyaniyah ot centra galaktiki, mozhno otchetlivo nablyudat' nelineinuyu volnu plotnosti, profil' kotoroi imeet assimetrichnuyu formu. Ochevidno, chto pri prohozhdenii korotacii gaz nachinaet vtekat' v spiral'nuyu vetv' s drugoi storony i esli my uvidim mesto v galaktike, gde "kryl'ya" profilya volny plotnosti menyayutsya mestami, to na tom radiuse i budet nahodit'sya korotaciya. V NGC 23 etot radius raven . Eshe odnim faktorom yavlyaetsya izmenenie polozheniya pylevyh prosloek okolo spiral'nyh vetvei pri perehode cherez korotacii -- oni nahodyatsya po raznye storony ot spiral'noi vetvi do i posle korotacii. Etot faktor takzhe ukazyvaet na radius korotacii okolo . Takim obrazom my tochno opredelili polozhenie korotacii, ispol'zuya tol'ko fotometricheskie dannye.

Kak vidno iz izobrazheniya polya skorostei (ris.7), na rasstoyaniyah bol'she ot centra zapolnennost' dannyh ochen' plohaya. Eto vynuzhdaet pri podschete Fur'e-garmonik ispol'zovat' sglazhivanie. Pri etom poyavlyaetsya vozmozhnost' opredelit' krivuyu vrasheniya galaktiki do rasstoyaniya ot centra i, znaya radius korotacii, opredelit' polozheniya vneshnih rezonansov spiral'noi struktury. Naprotiv, dlya opredeleniya vnutrennih rezonansov, raspolozhennyh v oblasti, gde pole skorostei imeet horoshuyu zapolnennost' sglazhivanie primenyat' ne sleduet. Kak vidno na privedennyh risunkah, pri sglazhivanii propadaet dvoinoi vnutrennii Lindbladovskii rezonans, chto vyzvano umen'sheniem pri sglazhivanii znacheniya v oblasti s bol'shim gradientom skorosti. Pri otsutstvii sglazhivaniya poyavlyayutsya bol'shie oshibki v podschete gradienta skorosti eshe do korotacii, chto vyzyvaet "shlopyvanie" krivyh na vtorom risunke, na kotoroe ne sleduet obrashat' vnimanie.

Pri polozhenii korotacii vneshnii Lindbladovskii rezonans lezhit za granicei zony uverennogo opredeleniya krivoi vrasheniya, vneshnii rezonans 4:1 popadet primerno ot centra, vnutrennii 4:1 -- na , vnutrennii Lindbladovskii -- na rasstoyanie ot centra, vtoroi vnutrennii Lindbladovskii rezonans okazyvaetsya na krayu vnutrennego diska -- .

Pri provedenii Fur'e-analiza okazyvaetsya, chto amplituda nekrugovyh dvizhenii sostavlyaet velichinu poryadka 40-50 km/s, chto sostavlyaet do 25% ot skorosti vrasheniya.

Faza tret'ei Fur'e-garmoniki imeet pochti pryamolineinuyu formu v central'noi oblasti, zatem dovol'no neploho povtoryaet formu spiral'nyh vetvei.

Iz teoreticheskih predstavlenii [3,4] sleduet, chto faza vozmushennoi skorosti v volne plotnosti dolzhna korellirovat' s fazoi vozmushennoi plotnosti. Dlya proverki etogo stroitsya tak nazyvaemaya modificirovannaya tret'ya garmonika - , gde - faza tret'ei garmoniki skorosti. Covpadenie polozheniya ee maksimumov s maksimumami vtoroi garmoniki plotnosti, to est' shodstvo faz, budet sluzhit' dokazatel'stvom togo fakta, chto spiral'nye vetvi est' volny plotnosti. V NGC 23 v celom modificirovannaya tret'ya garmonika dovol'no horosho sovpadaet so vtoroi garmonikoi plotnosti, postroennoi po izobrazheniyu v H, chto pozvolyaet sdelat' utverzhdenie o volnovoi prirode spiral'nyh vetvei v etoi galaktike.

---

<< 3. Analiz fotometricheskih dannyh | Oglavlenie | 5. Vyvody i rezul'taty >>

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 >>