Диссертация (1145359), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Звездообразование в хвосте МышкиРезультаты этого раздела опубликованы в статьях [3, 4, 6].Мы проведели детальное наблюдательное и теоретическое исследованиесеверного компонента взаимодействующей системы NGC 4676 (Мышки) и порезультатам оригинальных фотометрических и спектральных наблюдений определили основные структурные характеристики галактики. Посредством численного моделирования мы воспроизвели морфологию и кинематику приливногохвоста главного компонента Мышек.167Двойная взаимодействующая система NGC 4676A,B (VV 224, Arp 242,IC 819/20, UGC 7938/39, MCG 5-30-76/77, PGC 43062/65) была впервые описана Б.А.Воронцовым-Вельяминовым сорок лет назад. Она состоит из двухспиральных галактик с длинными приливными хвостами (рис. 3.16).
Воронцов-Вельяминов предложил называть этот объект “играющими мышками” и стех пор название “Мышки” (“The Mice”) стало общепринятым.В 1972 году братья Тумре [210] построили первую простую модель Мышек, в которой взаимодействие галактик было представлено как взаимодействие пробных частиц в гравитационном поле двух точечных масс, движущихся по эллиптическим орбитам. В рамках предложенной модели удалось удачновоспроизвести оптическую морфологию системы. В 1977 году Мышки быливключены в знаменитую последовательность 11 пекулярных объектов из каталога NGC — “последовательность Тумре” [218], которая показывает различныестадии слияния двух спиральных галактик.Несмотря на широкую известность системы NGC 4676 и частое воспроизведение ее изображений в популярной и научной литературе, Мышки изученыплохо (это касается как наблюдений, так и моделирования галактик).
На основе новых наблюдательных данных мы пересмотрели численную модель системы, уделив особое внимание замечательному приливному хвосту галактики(его длина превышает 40 кпк!).Наблюдения и обработкаСпектральные наблюдения NGC 4676A были выполнены 24/25 апреля 1995г. на 6-м телескопе САО РАН. Использовался спектрограф с длинной щельюUAGS.
Были получены две спектрограммы галактики в красной области спектра (5300–7000 Å) с экспозицией 20 мин. и разрешением 6.5 Å. При наблюденияхщель спектрографа ориентировалась вдоль протяженного прямолинейного хвоста галактики (PA= 5◦ ). Качество изображения во время наблюдений составляло ∼ 200 . Приемником излучения служила ПЗС матрица форматом 530×580168Рис. 3.16. Изофоты NGC 4676A,B в цветовой полосеповерхностная яркостьµ(B) = 25.5,шаг изофот —B.Внешней изофоте соответствует0.75.00(размер одного элемента 18×24 мкм). Размер щели — 2.900 × 210 , масштабвдоль щели — 0.4600 на элемент матрицы.
Обработка наблюдательного материала производилась по стандартной методике с помощью комплекса программESO-MIDAS.Фотометрические наблюдения NGC 4676A,B в цветовых полосах B , VДжонсона и I Кузинса были проведены Решетниковым в июле 1993 г. на 1.2-мтелескопе Обсерватории Верхнего Прованса во Франции.
Более подробное описание наблюдений и методики их обработки даны в работе [219].Результаты наблюденийГЛОБАЛЬНАЯ ФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ СТРУКТУРАНа рис. 3.16показаны изофоты NGC 4676A,B в цветовой полосе B . Обе галактики видныпод большим углом к лучу зрения. От северного компонента — NGC 4676A —отходит длинный (≥ 1.0 5), почти прямолинейный приливной хвост, отличающийся от аналогичных структур у других галактик относительно высокой средней169поверхностой яркостью — µB ≈ 23.m 0 − 23.m 5/00 . (например, [48].
От NE краяюжной галактики — NGC 4676B — также тянется изогнутая приливная деталь,характеризующаяся, правда, существенно меньшей (примерно на 1m ) поверхностной яркостью.ГлавнаягалактикаОсновныефотометрическиехарактеристикиNGC 4676A суммированы в табл. 3.4. Интегральные показатели цвета галактики типичны для обьектов раннего типа — E–S0 [220, 221]. Вероятнопоэтому она была отнесена в каталоге RC3 [222] к S0 галактикам. Однако,поскольку объект виден практически с ребра, показатели цвета должныбыть исправлены за внутреннее поглощение.
Величина этой поправки можетдостигать нескольких десятых звездной величины [222], и следовательно,истинные показатели цвета NGC 4676A должны быть более голубыми.На рис. 3.17.а приведены фотометрические разрезы северного компонентаМышек вдоль видимой большой оси (PA = 5◦ ). Центральная галактика имеетасимметричное распределение поверхностной яркости. Асимметрия наиболеесильно выражена для разреза в фильтре B .
На рисунке видно, что ядро галактики окружено с двух сторон яркими конденсациями. При наблюдениях вфильтре I вклад конденсаций почти незаметен, и в целом в данной цветовой полосе в пределах r ≤ 1500 распределение яркости галактики можно представитьэкспоненциальным законом с масштабом h = 9.800 = 4.2 кпк [225].Галактика характеризуется сильным градиентом цвета от центра к периферии (рис. 3.17.б). В ядерной области показатели цвета NGC 4676A достигаютзначений B −V ≈ +1.0...+1.1, V −I ≈ +1.5...+1.6, на периферии они уменьшаются почти на 0.m 5. Градиент показателей цвета составляет ≈ 0.m 05–0.m 10/кпк.Для изученных спиральных галактик эта величина одна из наибольших (например, [185]). Образование столь заметного градиента цвета может быть объяснено как результат комбинированного эффекта неоднородного распределенияпыли вдоль радиуса и различной истории звездообразования в центральных об-170Таблица 3.4.
Основные характеристики NGC 4676AЦентральная галактика Приливной хвостРасстояние(H0 = 75 км/с/Мпк)88 МпкПоглощение в Галактике,0.01Ag (B)Bt15.15 ± 0.1016.0 ± 0.3(B − V )t+0.88 ± 0.050.64 ± 0.1(V − I)t+1.42 ± 0.051.17 ± 0.1−19.58−18.73MB0hI9.800 (4.2 кпк)Vmax200 ± 20 км/сM(Hi) (M ) [223]1.1 × 1092.1 × 109M(Hi) / LB0.10.4M(H2 ) / M(Hi) [224]3.4≤0.56ластях галактики и на ее периферии.Приведенные в табл.
3.4 величины отношений M(H2 )/M(Hi) и M(Hi)/LBявляются типичными для спиралей ранних подтипов — Sa–Sb [226].Приливной хвостПриливной хвост NGC 4676A характеризуется относи-тельно высокой средней поверхностной яркостью и медленным падением яркости с удалением от ядра галактики (рис. 3.17.а). Имеется также ряд локальных максимумов яркости.
Они прослеживаются для всех трех цветовых полоси, по всей видимости, представляют собой реальные конденсации. Интегральная светимость хвоста в фильтре B достигает почти половины полной светимости главной галактики (табл. 3.4), а сам хвост относится к числу наиболее171Рис. 3.17. Профили вдоль большой оси: (а) — фотометрические разрезы в полосахI;(б) — показатель цветаB−V;B, Vи(в) — лучевые скорости газа (кружки — по линии Hα, тре-угольники — [NII]λ6583); (г) —логарифм интенсивности излучения в линии Hα (непрерывнаялиния, треугольники — логарифм эквивалентной ширины Hα).ярких [48].Градиент показателей цвета для хвоста на всем его протяжении невелик(рис.
3.17.б). Измерения в круглую диафрагму диаметром 1000 показывают, чтов интервале расстояний от 2000 до 9000 средние наблюдаемые показатели цветаравны: B − V = +0.64 ± 0.03(σ) и V − I = +1.13 ± 0.09(σ) (приведенныеошибки характеризуют крупномасштабные вариации показателей цвета вдольхвоста). Близкие значения получены и для периферийных областей галактики(рис.
3.17.б). Так как приливной хвост виден почти с ребра, то при определении величин B − V и V − I необходимо принимать во внимание возможноевнутреннее поглощение. Исправленные за наклон основной плоскости хвоста клучу зрения показатели цвета могут быть заметно голубее. Это означает, что172интегральные показатели цвета приливного хвоста NGC 4676A типичны дляспиральных галактик позднего типа.Величины отношений M(H2 )/M(Hi) и M(Hi)/LB для приливного хвостаблизки к характерным значениям для Sc галактик, а также спиральных галактик более поздних типов [226].РЕЗУЛЬТАТЫ СПЕКТРАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙНа рис. 3.17.в,гпредставлены кривая лучевых скоростей излучающего газа в NGC 4676A вдольPA= 5◦ , полученная по эмиссионным линиям Hα и [NII]λ6583, а также распределение интегральных характеристик линии Hα вдоль щели.
Крылья эмиссионных линий частично перекрываются, и поэтому для определения их параметров (длин волн, относительных интенсивностей и эквивалентных ширин) былиспользован гаусс-анализ. Абсолютная калибровка спектральных данных была осуществлена по результатам апертурных наблюдений ядра NGC 4676A влинии Hα из работы [227] .Главная галактикаНайденное нами значение систематической скорости га-лактики (6680 ± 20 км/с) хорошо согласуется со значениями, полученнымидругими авторами — по оптическим наблюдениям — 6640 км/с [228], по измерениям в линии CO — 6650 км/с [224] и по наблюдениям в линии нейтральноговодорода — 6680 км/с [223].На рис.
3.17.в, на котором показана кривая вращения NGC 4676A, видно,что при r ≈ 300 (1.3 кпк) имеется локальный максимум, затем лучевая скоростьуменьшается примерно на 100 км/с. Приняв, что при r = 1000 = 4.3 кпкскорость вращения составляет 200 км/с, получаем грубую (в предположениисферически симметричного распределения вещества) оценку массы галактикив пределах этого расстояния: M(≤ 1000 ) = 4.0 × 1010 M . Используя данныенашей поверхностной фотометрии, находим, что отношение масса–светимостьдля NGC 4676A в полосе B при r ≤ 1000 равно fB ≡ M/LB ≈ 6.
Приведенное173значение типично для нормальных спиральных галактик. (Отметим, что, из-занеопределенности величины угла наклона плоскости галактики к лучу зрения,реальная максимальная скорость вращения галактики может быть нескольковыше и, следовательно, полученные оценки массы и отношения масса–светимость являются лишь нижними пределами.) В пределах 200 (0.85 кпк) от ядрагалактики градиент кривой вращения равен 250 км/с/кпк, что характерно дляспиральных галактик ранних типов — Sa–Sb [229].На рис. 3.17.г показано распределение интенсивности Hα излучения вдольбольшой оси главного тела NGC 4676A. Хорошо видны три пика, один из которых связан с ядром галактики, а два других расположены по обе стороны отядра на расстоянии r ≈ 600 (2.5 кпк). В распределении эквивалентной ширинылинии Hα имеются те же три максимума. По нашим данным эквивалентнаяширина линии Hα в пределах центрированной на ядро галактики квадратнойдиафрагмы размером 2.300 × 2.900 равна 31 ± 4 Åи отношение интенсивностейлиний [NII]λ6583 и Hα составляет 0.60 ± 0.05.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
