14.3 Mnogokomponentnost' galakticheskogo galo i ego himicheskie svoistva
Lekciya 14. Himicheskaya evolyuciya zvezdnyh naselenii
14.3 Mnogokomponentnost' galakticheskogo galo i ego himicheskie svoistva
Harakternymi predstavitelyami naseleniya galo Galaktiki, kak my uzhe znaem, yavlyayutsya sharovye zvezdnye skopleniya i nekotorye tipy zvezd polya - subkarliki, krasnye giganty s nizkim soderzhaniem metallov i peremennye tipa RR Liry.
Rassmotrim himicheskie svoistva sharovyh zvezdnyh skoplenii, poskol'ku oni nablyudayutsya na ochen' bol'shih galaktocentricheskih rasstoyaniyah i po nim mozhno neposredstvenno otsledit' sovremennuyu strukturu galo. Himicheskii sostav sharovyh skoplenii korreliruet s parametrami ih prostranstvennogo raspredeleniya, s kinematicheskimi harakteristikami i, vozmozhno, s vozrastami. Analiz etih svyazei pozvolyaet sdelat' vazhnye vyvody o dinamicheskoi evolyucii Galaktiki na rannih ee stadiyah. Raspredelenie metallichnostei etih ob'ektov po dannym kataloga Harrisa bylo pokazano na ris. 8-2. Vazhnoi osobennost'yu etogo raspredeleniya yavlyaetsya znachitel'nyi deficit skoplenii s [Fe/H] ≈ -1.0. Uchityvaya, chto sluchainye oshibki issleduemyh velichin
V tablice 14-1 privedeny prostranstvenno-kinematicheskie harakteristiki sharovyh skoplenii, razbityh na dve gruppy po velichinam [Fe/H], po dannym Borkovoi i Marsakova (2000). V tablice σr - dispersiya luchevyh skorostei skoplenii, Vvr - skorost' vrasheniya gruppy vokrug galakticheskogo centra, X,Y,Z - shkaly rasstoyanii po sootvetstvuyushim galakticheskim koordinatam,
Tablica 14-1. Prostranstvenno-kinematicheskie harakteristiki sharovyh skoplenii
Odnako, po-vidimomu, ne vse sharovye skopleniya obrazovalis' iz veshestva edinogo protogalakticheskogo oblaka, i poetomu otnositel'nye soderzhaniya v ih zvezdah razlichnyh himicheskih elementov mozhet zametno otlichat'sya ot srednego po Galaktike. Deistvitel'no, okazalos', chto i naselenie malometallichnyh sharovyh skoplenii takzhe yavlyaetsya neodnorodnym i delitsya na dve gruppy po stroeniyu gorizontal'noi vetvi (my uzhe otmechali, chto stroenie gorizontal'noi vetvi krome metallichnosti i vozrasta zavisit eshe i ot neizvestnogo tret'ego parametra). Vse skopleniya s ekstremal'no golubymi gorizontal'nymi vetvyami okazalis' odinakovo starymi. Oni zanimayut sferoidal'nyi ob'em radiusom primerno 9 kpk i v srednem imeyut dovol'no bol'shuyu skorost' vrasheniya (Vvr = 77 ± 33 km/s) - eto podsistema starogo Privedem konkretnye primery takih skoplenii. V nastoyashee vremya my nablyudaem raspad karlikovoi sfericheskoi galaktiki Sagittarius (Srg). S etoi galaktikoi uverenno associiruyutsya chetyre sharovyh skopleniya: M54, Arp 2, Ter 8 i Ter 7. Skoplenie Pal 12 nahoditsya na znachitel'nom udalenii ot etoi galaktiki, no, soglasno tochno vosstanovlennym orbitam obeih zvezdnyh sistem, byla vybroshena iz Srg primerno poltora milliarda let nazad. Yadrom sistemy obychno polagayut ochen' massivnoe sharovoe skoplenie M54. Krome togo, sisteme Sagittarius s bol'shei veroyatnost'yu prinadlezhat eshe pyat' sharovyh skoplenii: M53, Pal 5, NGC 4147, NGC 5053 i NGC 5634. Elementy galakticheskih orbit skoplenii Rup 106, Pal 13, NGC 5466, NGC 6934 i NGC 7006 takzhe ukazyvayut na to, chto oni byli zahvacheny iz razlichnyh galaktik-sputnikov. Chislennoe modelirovanie dinamicheskih processov, proishodyashih pri vzaimodeistvii Galaktiki s karlikovym sputnikom, odnoznachno svidetel'stvuet, chto dazhe ω Cen - krupneishee iz izvestnyh galakticheskih sharovyh skoplenii, nahodyasheesya dovol'no blizko k galakticheskomu centru i imeyushee retrogradnuyu orbitu, - v svoe vremya bylo yadrom karlikovoi galaktiki. V itoge sharovyh skoplenii vnegalakticheskogo proishozhdeniya okazyvaetsya primerno v poltora raza bol'she, chem malometallichnyh skoplenii Tipichnye predstaviteli sfericheskoi sostavlyayushei Galaktiki sredi zvezd polya - subkarliki, krasnye giganty i peremennye tipa RR-Liry - takzhe demonstriruyut podobnuyu strukturu, to est' yavlyayutsya sostavlyayushimi treh staryh podsistem Galaktiki - tolstogo diska, sobstvennogo galo i akkrecirovannogo galo. V chastnosti, funkcii metallichnosti etih zvezd demonstriruyut yavnyi deficit ili peregib ogibayushih v okrestnosti [Fe/H] ≈ -1.0, razdelyaya ih na tolstyi disk i galo. Tem ne menee, nadezhnee stratificirovat' zvezdy po galakticheskim podsistemam s pomosh'yu kinematicheskih kriteriev. Vydelyat' zvezdy predpolozhitel'no vnegalakticheskogo proishozhdeniya sleduet po vysokim energiyam ih galakticheskih orbit. Odnako dlya blizkih zvezd vpolne mozhno oboitis' tol'ko ih polnymi prostranstvennymi skorostyami, v chastnosti, kriticheskoe znachenie ostatochnoi skorosti otnositel'no lokal'nogo centroida Vost > 240 km/s nadezhno otdelyaet zvezdy s vysokimi energiyami orbit, pri etom bol'shinstvo ih okazyvaetsya na retrogradnyh orbitah, chto odnoznachno svidetel'stvuet ob ih vnegalakticheskom proishozhdenii. Imenno po takomu kriteriyu vydeleny predpolozhitel'no akkrecirovannye zvezdy polya na risunke 14-1 (otkrytye kruzhki). Detal'noe issledovanie otnositel'nyh soderzhanii razlichnyh himicheskih elementov v atmosferah neproevolyucionirovavshih zvezd daet vozmozhnost' sravnivat' istorii zvezdoobrazovaniya v ih roditel'skih izolirovannyh protogalakticheskih fragmentah. V chastnosti okazalos', chto sredi malometallichnyh akkrecirovannyh ob'ektov prisutstvuet zametnaya dolya s anomal'no nizkimi (inogda dazhe nizhe solnechnogo) otnositel'nymi soderzhaniyami ?-elementov (sm. na ris. 14-1 otkrytye kruzhki). Eto, skoree vsego, oznachaet, chto za predelami edinogo protogalakticheskogo oblaka, t.e. v protooblakah karlikovyh galaktik, skorost' zvezdoobrazovaniya i/ili nachal'naya funkciya mass zvezd byli inymi. Otmetim, chto sredi nablyudaemyh ob'ektov galo chrezvychaino malo ob'ektov s metallichnostyami [Fe/H] < -3.0. Eto oznachaet, chto zametnoe zvezdoobrazovanie izvestnyh nam tipov zvezd i skoplenii nachalos' posle togo, kak 0.002% massy Galaktiki prevratilos' v tyazhelye elementy. To, chto ne nablyudayutsya zvezdy, ne soderzhashie v spektrah linii tyazhelyh elementov, to est' zvezdy naseleniya III, do sih por yavlyaetsya zagadkoi. Po sovremennym nablyudatel'nym dannym samaya bednaya metallami zvezda imeet metallichnost' lish' [Fe/H] = -5.4. |
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdnaya astronomiya
Publikacii so slovami: zvezdnaya astronomiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |