Soderzhanie
Temp i harakter zvezdoobrazovaniya
Tipichnyi disk galaktiki nizkoi yarkosti soderzhit vsego neskol'ko (ili dazhe ni odnoi, kak v gigantskoi LSB-galaktike UGC 9024) oblastei HII [22, 25, 28], kotorye yavlyayutsya indikatorami zvezdoobrazovaniya, a srednie SFR po krainei mere na poryadok men'she, chem v HSB spiralyah toi zhe massy. K tomu zhe, kak uzhe otmechalos' vyshe, v LSB-galaktikah mozhet ne nablyudat'sya izlucheniya molekulyarnogo gaza, no tem ne menee, proishodit formirovanie zvezd. Issledovav 250 galaktik (vseh tipov, ot nepravil'nyh HSB do LSB), Burkholder i dr. [26] ustanovili, chto integral'nye znacheniya SFR v galaktikah nizkoi poverhnostnoi yarkosti ne prevyshayut 3Msun/god, a dlya bol'shinstva iz nih sushestvenno men'she 1Msun/god. Takzhe Burkholder i dr. [26] ne obnaruzhili korrelyacii mezhdu SFR i takimi velichinami, kak (B-V), central'naya yarkost' diska v polose B μ0B, bal'merovskii dekrement, razmer i metallichnost'; krome togo, oni prishli k zaklyucheniyu, chto tempy zvezdoobrazovaniya napryamuyu ne svyazany s evolyucionnym sostoyaniem galaktiki v celom.
Hotya v literature i vyskazyvaetsya mnenie o "vspyshechnom" haraktere zvezdoobrazovaniya v galaktikah nizkoi yarkosti, poka net nablyudatel'nyh dannyh o vspyshkah zvezdoobrazovaniya, kotorye by proizoshli v nedavnem proshlom [33], no imeyutsya dannye, ukazyvayushie na to, chto tempy zvezdoobrazovaniya za vremya zhizni galaktik nizkoi yarkosti ne byli postoyannymi [34].
Na primere 24 galaktik nizkoi poverhnostnoi yarkosti van den Hoek i dr. [28] pokazali, chto nablyudaemyi cvet mnogih iz nih horosho ob'yasnyaetsya, esli rassmotret' model' eksponencial'no zatuhayushego global'nogo SFR i prinyat', chto v nastoyashee vremya zvezdoobrazovanie zakanchivaetsya, a otnoshenie massy gaza k summarnoi masse zvezd+gaza sostavlyaet ~0.5. Lish' dlya nekotoryh galaktik vyborki potrebovalos' dopolnit' eksponencial'no zatuhayushuyu model' zvezdoobrazovaniya stohasticheskimi vspyshkami SFR nebol'shoi amplitudy. Avtory schitayut veroyatnym, chto LSB-galaktiki ispytyvayut prodolzhitel'noe zvezdoobrazovanie (m.b. s chastymi vspyshkami maloi amplitudy) na protyazhenii po krainei mere neskol'kih poslednih Gigalet [28]. V principe, nikakih osobennostei v evolyucii LSB-galaktik mozhet i ne byt', ono mozhet prohodit' takzhe, kak i v normal'nyh galaktikah, tol'ko gorazdo medlennee.
Takie dannye nablyudenii, kak nizkaya metallichnost', slabo vyrazhennaya spiral'naya struktura diskov, slabye tekushie tempy zvezdoobrazovaniya, bol'shoe kolichestvo atomarnogo vodoroda, poverhnostnaya plotnost' kotorogo, odnako, nizhe kriticheskoi, i trudno opredelyaemoe kolichestvo SO, horosho soglasuyutsya so scenariem, v kotorom LSB-galaktiki yavlyayutsya slabo proevolyucionirovavshimi sistemami s nizkoi poverhnostnoi yarkost'yu, nizkoi metallichnost'yu, s priblizitel'no postoyannoi ili dazhe uvelichivayusheisya so vremenem skorost'yu zvezdoobrazovaniya. No v etot scenarii ne vpisyvayutsya gigantskie, a takzhe krasnye LSB-galaktiki (starye ili bogatye metallami) [8, 10, 11, 25].
Do sih por my malo znaem o zvezdoobrazovanii v usloviyah nizkoi plotnosti i nizkoi metallichnosti, kotoraya harakterna dlya LSB-galaktik. O'Neil i dr. [35] ispol'zovali otlichnuyu ot Salpiterovskoi IMF dlya postroeniya modeli vspyshek zvezdoobrazovaniya v LSB galaktikah. Avtorami bylo otmecheno, chto nizkie plotnosti gaza sozdayut opredelennye trudnosti v formirovanii massivnyh zvezd pri vspyshkah zvezdoobrazovaniya. Poverhnostnaya plotnost' gaza, kotoraya okazyvaetsya nizhe kriticheskogo znacheniya, neobhodimogo dlya zvezdoobrazovaniya putem razvitiya krupnomasshtabnyh gravitacionnyh neustoichivostei gaza, svidetel'stvuet o tom, chto v celom usloviya dlya formirovaniya zvezd v LSBGs huzhe, chem v normal'nyh galaktikah, a k obrazovaniyu zvezd mogut privodit' lokal'nye ne-gravitacionnye nestabil'nosti. Nizkaya plotnost' uvelichivaet dinamicheskoe vremya szhatiya gaza i zatrudnyaet formirovanie i sohranenie gigantskih molekulyarnyh oblakov, kak i nizkaya metallichnost', kotoraya snizhaet effektivnost' ohlazhdeniya mezhzvezdnogo gaza i vozmozhnost' obrazovaniya oblastei, v kotoryh mogut formirovat'sya molekuly H2 [11, 13]. Issledovanie 6 LSB-galaktik podtverzhdaet predpolozhenie o tom, chto sushestvuet nekotoroe postoyannoe znachenie poverhnostnoi plotnosti atomarnogo vodoroda, nizhe kotoroi zvezdoobrazovanie sil'no zatrudneno. Eta kriticheskaya plotnost' dlya rassmatrivaemyh galaktik lezhit v predelah 2.1 — 10.1 Msun/pk2 [36].
Ris. 19: Integral'nye tempy zvezdoobrazovaniya v LSB-galaktikah, opredelennye po NUV (GALEX), kak funkciya massy HI (chernye kvadratiki). Dlya sravneniya privedeny skorosti SFR po NUV dlya normal'nyh galaktik (zelenye treugol'niki) i skorosti zvezdoobrazovaniya dlya LSB-galaktik, opredelennye drugimi metodami [40].
Modeliruya istoriyu zvezdoobrazovaniya v galaktikah nizkoi yarkosti, rassmatrivaya razlichnye "scenarii" zvezdoobrazovaniya, O'Neil i dr. [35] prishli k interesnomu zaklyucheniyu o tom, chto central'nuyu poverhnostnuyu yarkost' ochen' trudno "pokolebat'", t.e. esli galaktika po prichine nizkoi plotnosti, okruzheniya i t.d. formiruetsya kak galaktika nizkoi poverhnostnoi yarkosti, to ona ostanetsya LSB dazhe pri takih katastroficheskih processah, kak vspyshki SF pri vzaimodeistvii galaktik.
Ris. 20: Integral'nye tempy zvezdoobrazovaniya v bol'shih galaktikah promezhutochnogo tipa (mezhdu LSB i HSB) kak funkciya otnosheniya massy atomarnogo vodoroda k svetimosti v B-polose (sinie kruzhochki) i R-polose (krasnye kruzhochki) [34].
Ris. 21: Integral'nye tempy zvezdoobrazovaniya v bol'shih galaktikah promezhutochnogo tipa (mezhdu LSB i HSB) kak funkciya integral'nogo pokazatelya cveta (B-R) [34].
Ris. 22: Integral'nye tempy zvezdoobrazovaniya v bol'shih galaktikah promezhutochnogo tipa (mezhdu LSB i HSB) kak funkciya absolyutnoi zvezdnoi velichiny v polose B [34].
Sravnenie svoistv golubyh i krasnyh galaktik nizkoi yarkosti pozvolyayut zaklyuchit', chto oni predstavlyayut soboi dva raznyh tipa galaktik i demonstriruyut dva nezavisimyh puti, privodyashih k vozniknoveniyu nizkoi poverhnostnoi yarkosti v polose B: golubye LSBGs horosho opisyvayutsya model'yu s nizkimi, priblizitel'no postoyannymi tempami zvezdoobrazovaniya, prichem golubye cveta diskov i yader predpolagayut, chto eti galaktiki ne yavlyayutsya zatuhayushimi ostatkami HSBGs ili slabymi golubymi galaktikami. V to zhe vremya krasnye LSBGs bolee soglasuyutsya so scenariem "zastyvshih HSB diskov" s davno prekrativshimsya zvezdoobrazovaniem [37]. I v teh, i v drugih galaktikah nablyudaetsya gradient srednego vozrasta zvezd (vneshnie oblasti soderzhat bolee molodye zvezdy, chem centry galaktik), no golubye LSBGs do sih por formiruyut zvezdy, hotya i v predel'no nizkom tempe, a krasnye LSBGs imeyut opticheskie — NIR cveta slabo evolyucioniruyushih zvezdnyh naselenii s metallichnost'yu, poryadka solnechnoi.
Ris. 23: Integral'nye tempy zvezdoobrazovaniya v bol'shih galaktikah promezhutochnogo tipa (mezhdu LSB i HSB) kak funkciya central'noi poverhnostnoi yarkosti (sinie kruzhochki — V, krasnye kruzhochki — R) [34].
Sushestvuet tesnaya korrelyaciya mezhdu istoriei zvezdoobrazovaniya v galaktikah nizkoi yarkosti, ih poverhnostnoi yarkost'yu v polose K, absolyutnoi zvezdnoi velichinoi v polose K i soderzhaniem gaza: vse LSBGs s nizkoi poverhnostnoi yarkost'yu v polose K, nizkoi svetimost'yu v K i vysokim soderzhaniem gaza — slabo proevolyucionirovavshie, s bolee nizkim srednim vozrastom zvezd, s nizkoi metallichnost'yu (golubye LSB), v to vremya kak LSBGs s bolee vysokoi poverhnostnoi yarkost'yu v polose K, bolee vysokoi svetimost'yu v K i bolee nizkim soderzhaniem gaza (krasnye LSB) yavlyayutsya bolee proevolyucionirovavshimi sistemami, srednii vozrast zvezd kotoryh bol'she, a metallichnosti vyshe (blizkie k solnechnym) [8]. V linii Hα morfologiya massivnyh galaktik nizkoi yarkosti otlichaetsya ot toi, kotoraya vidna v optike: v Hα galaktika mozhet ne nablyudat'sya voobshe, mogut byt' zametny otdel'nye ochagi zvezdoobrazovaniya vo vneshnih vetvyah, a mogut byt' opredeleny i spiral'nye vetvi, i yarkii baldzh v yadre [6]. Byli obnaruzheny dva interesnyh fakta. Vo-pervyh, global'nye SFR dlya gigantskih galaktik nizkoi poverhnostnoi yarkosti tak zhe zavisyat ot polnoi svetimosti v polose B, kak i dlya HSBGs, to est' yarkost' v polose B svyazana s nalichiem zvezdoobrazovaniya i molodyh zvezd. Vo-vtoryh, dolya diffuznogo gaza, ne soderzhashegosya v oblastyah HII, opredelennaya po izlucheniyu v linii Hα, okazyvaetsya vyshe dlya galaktik nizkoi yarkosti, chem dlya HSBGs. V sovokupnosti dva etih faktora pokazyvayut, chto znachitel'naya chast' zvezdoobrazovaniya mozhet proishodit' v LSB-galaktikah bez obrazovaniya zametnyh oblastei HII [6].
Vozmozhno, LSB-galaktiki formirovalis' v izolyacii i ne ispytyvali zametnogo prilivnogo vzaimodeistviya s sosednimi galaktikami za Habblovskoe vremya, a t.k. prilivnoe vzaimodeistvie sushestvenno stimuliruet lokal'noe szhatie gaza i zvezdoobrazovanie, to galaktiki nizkoi yarkosti budut prodolzhat' evolyucionirovat' medlenno i passivno [5].
Ris. 24: Sravnenie integral'nyh i lokal'nyh (po vsem oblastyam HII) tempov zvezdoobrazovaniya v bol'shih galaktikah promezhutochnogo tipa (mezhdu LSB i HSB). Na punktirnoi pryamoi eti SFR ravny mezhdu soboi [34].
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
galaktiki - galaktika nizkoi poverhnostnoi yarkosti
Publikacii so slovami: galaktiki - galaktika nizkoi poverhnostnoi yarkosti | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
