po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu

Metallichnost' galaktik raznyh tipov.

Odna iz horosho izvestnyh zavisimostei — svyaz' mezhdu metallichnost'yu galakticheskoi mezhzvezdnoi sredy i ee svetimost'yu — privedena na ris. 1(a), a drugaya — svyaz' mezhdu metallichnost'yu gaza i krugovoi skorost'yu vrasheniya V_rot — na ris. 1(b) [3].

Ris. 1: Svyaz' mezhdu soderzhaniem kisloroda v galaktikah na rasstoyanii R_eff ot centra galaktiki s absolyutnoi zvezdnoi velichinoi v polose B (a) i krugovoi skorost'yu vrasheniya V_rot (b) [3].

Metallichnost' gaza v galaktikah menyaetsya v shirokih predelah, pri etom osnovnaya chast' galaktik sleduet zavisimosti massa zvezd-metallichnost' gaza (sm. [4]). Odno iz ochevidnyh ob'yasnenii zavisimosti: menee massivnye galaktiki slabee uderzhivayut gaz i teryayut proizvedennye zvezdami tyazhelye elementy vmeste s pokidayushim galaktiku veshestvom. Odnako, esli ishodit' iz predpolozheniya, chto zvezdy preimushestvenno obrazuyutsya v skopleniyah, i naimenee massivnye skopleniya ne soderzhat ochen' massivnyh zvezd (kotorye proizvodyat naibolee tyazhelye himicheskie elementy), to nachal'nye funkcii mass u malomassivnyh i massivnyh skoplenii razlichny. Krome togo, NFM v epohu burnogo zvezdoobrazovaniya otlichaetsya ot NFM ``bolee spokoinogo'' perioda, t.e. zavisit ot SFR. Vse eto, nesomnenno, dolzhno okazyvat' vliyanie na polozhenie galaktiki na diagramme ``massa-metallichnost''' [5].

V to zhe vremya postroennoi po dannym SDSS Tremonti i dr. [4] zavisimosti sleduyut ne vse galaktiki. Naimenee metallichnye galaktiki nizkoi poverhnostnoi yarkosti (LSB) sil'no otklonyayutsya ot nee (ris. 2).

Ris. 2: Zavisimost' massa-metallichnost' dlya galaktik raznyh tipov: LSB — kruzhochki, nepravil'nye galaktiki — zvezdochki, kvadratiki i linii — 53000 SDSS galaktiki so zvezdoobrazovaniem [6].

U bol'shinstva galaktik nizkoi poverhnostnoi yarkosti metallichnost' [(O/H)] ~−3.6, chto delaet nevozmozhnym tochnoe opredelenie stol' malyh velichin [8]. V nepravil'nyh galaktikah tozhe nablyudaetsya deficit kisloroda po sravneniyu so spiral'nymi galaktikami [9]. V spiral'nyh galaktikah obilie kisloroda korreliruet s takimi makroskopicheskimi parametrami sredy, kak svetimost', skorost' vrasheniya V_rot i morfologicheskii tip [10] (sm. ris. 1 i 3).

Ris. 3: (a) — obilie kisloroda kak funkciya absolyutnoi zvezdnoi velichiny v polose V, (b) — obilie kisloroda kak funkciya V_rot. Tochki — spiral'nye galaktiki, kvadratiki — nepravil'nye galaktiki, sploshnye i punktirnye pryamye — lineinye approksimacii dlya rezul'tatov dannoi raboty, tochechnaya liniya i plyusiki na risunke (a) — rezul'taty drugih rabot dlya sravneniya [10].

Izuchiv tri golubye kompaktnye galaktiki (BCGs), naimenee bogatye metallami (12 + lg(O/H) < 7,5, t.e. Z < 0.1 Z_sun), Ekta i dr. [11] predpolozhili, chto ih massa, v neskol'ko raz prevyshayushaya 10⁸ M_sun, ne pozvolila by sistemam teryat' obogashennyi metallami gaz pri vspyshkah sverhnovyh. Skoree vsego, nablyudaemaya v etih BCGs vspyshka zvezdoobrazovaniya — odna iz pervyh, i ee vozniknovenie est' rezul'tat stolknoveniya ili merzhinga, o nalichii kotorogo mozhno sudit' po irregulyarnoi morfologii i kinematike HI (sm. ris. 4).

Ris. 4: Pole skorostei HI dlya goluboi kompaktnoi nizkometallichnoi galaktiki J2104-0035. Zameten sil'nyi gradient skorosti s severa k yugu i sushestvennaya assimetriya mezhdu severnoi i yuzhnoi chastyami galaktiki [11].

Ris. 5: Diagramma massa-metallichnost' dlya karlikovyh galaktik — chlenov Mestnoi gruppy [12]. Pokazany model'naya (punktir) i approksimacionnaya (sploshnaya liniya) zavisimosti Z ~ M_*^s. Dlya normal'nyh galaktik so zvezdoobrazovaniem SDSS-vyborki iz [4] v pervom priblizhenii poluchaetsya Z ~ M_*^0.5

Diagramma massa-metallichnost' dlya yader i okoloyadernyh oblastei yarkih i ul'tra-yarkih IK galaktik (LIRGs i ULIRGs sootvetstvenno) pokazyvaet (ris. 6), chto v osnovnom oni ne sleduyut standartnoi zavisimosti dlya odinochnyh galaktik i imeyut bolee nizkuyu metallichnost', chem blizkie galaktiki pozdnih tipov so zvezdoobrazovaniem.

Ris. 6: Zavisimost' massa-metallichnost' dlya galaktik raznyh tipov: LIRGs — krasnye tochki, ULIRGs — golubye zvezdochki, linii — srednyaya zavisimost' i 1σ interval dlya blizkih SDSS galaktik pozdnih tipov so zvezdoobrazovaniem [13].

Etot fakt yavlyaetsya sledstviem togo, chto mnozhestvo yarkih i ul'tra-yarkih IK galaktik ne yavlyayutsya izolirovannymi ob'ektami i nahodyatsya na raznyh stadiyah vzaimodeistviya, rezul'tatom kotorogo yavlyaetsya poyavlenie intensivnyh potokov gaza: bednoe tyazhelymi elementami veshestvo s periferii galaktiki peremeshaetsya k ee yadru. Processy vzaimodeistviya i sliyaniya ochen' sil'no stimuliruyut zvezdoobrazovanie v LIRGs i ULIRGs, tak chto oni obladayut samymi vysokimi SFR v lokal'noi Vselennoi, gorazdo bol'shimi, chem opticheskie slivayushiesya galaktiki [13].

Kak pokazali nablyudeniya, radial'noe raspredelenie tyazhelyh elementov po krainei mere v nekotoryh spiral'nyh galaktikah mozhet otlichat'sya ot lineinogo i imet' minimumy i plato [14]. Eti osobennosti v raspredelenii obiliya himicheskih elementov vdol' radiusa mozhno ob'yasnit' nalichiem anticiklonov vblizi radiusa korotacii, kotorye peremeshivayut gaz, vyravnivaya metallichnost' sosednih sloev i menyaya mestami bolee i menee bogatye tyazhelymi elementami sloi gaza (sm. ris. 7)  [15].

Ris. 7: Azimutal'no usrednennoe model'noe radial'noe raspredelenie elementa H. Radius korotacii nahoditsya na rasstoyanii ≈ 9 kps ot centra galaktiki, razvitie ``plato'' proishodit po obe storony ot nego [15].

Sushestvovanie anticiklonov v spiral'nyh galaktikah bylo predskazano A.M. Fridmanom i prodemonstrirovano M.V. Nezlinym posle serii laboratornyh eksperimentov s vrasheniem melkoi vody [16]. Pozdnee sushestvovanie ciklonov i anticiklonov v spiral'nyh galaktikah bylo podtverzhdeno nablyudeniyami dvuh gigantskih spiral'nyh galaktik NGC 157 i NGC 3631 [17,18].

Na risunke 2 vidno, chto u naibolee bogatyh kislorodom galaktik SDSS-vyborki otnositel'noe soderzhanie kisloroda dostigaet znacheniya 9,0 i dazhe prevyshaet ego. Odnako poslednie issledovaniya i utochnenie metoda opredeleniya soderzhaniya kisloroda v oblastyah HII [19] pozvolyayut sdelat' vyvod o tom, chto eta ocenka zavyshena i v srednem metallichnost' v centrah naibolee bogatyh kislorodom galaktik ~ 8.75, a s uchetom togo, chto chast' kisloroda vhodit v sostav pylinok, maksimal'noe obilie kisloroda v gazo-pylevoi srede mozhet dostigat' znacheniya 8,95 [20].

Vliyanie okruzheniya takzhe sushestvenno: bolee izolirovannye galaktiki (k takim, v chastnosti, otnosyatsya mnogie LSB) v srednem menee metallichnye pri dannoi poverhnostnoi yarkosti [21]. Sravnivaya galaktiki polya i galaktiki skoplenii, Zaslavskii [22] podtverdil etot rezul'tat: u galaktik skoplenii metallichnost' v srednem vyshe, chem u galaktik polya. Krome togo, on pokazal, chto dazhe odnokratnyi pritok gaza v galaktiku pozvolyaet ob'yasnit' nizkii effektivnyi vyhod tyazhelyh elementov na periferii galaktik.

Versiya dlya pechati