Диссертация (1149373), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для каждогопикселя в исследуемой области вычислены величины Qeff .3.2 Положение неустойчивых областей с Qeff < 3 сравнивалось с положением областей звездообразования (ΣSFR > 0.007 M⊙ год−1 кпк−2 ).Проведенное сравнение показало очень хорошее согласие между ними. Такой результат на основе всей полноты наблюдательных данныхполучен впервые и имеет важное научное значение, так как заново11открывает дискуссию о тесной связи между гравитационной неустойчивостью и звездообразованием.3.3 Учет влияния эффекта толщины газового и звездного дисков в трехкомпонентной версии приближенного критерия гравитационной неустойчивости не изменил полученные выводы.3.4 Показано, что использование простого одножидкостного критерия даетзаметно худшее согласие между неустойчивыми областями и областямизвездообразования.3.5 Проанализированы азимутально усредненные данные для этой галактики и сделан вывод, что их использование ведет к заключению обустойчивом диске, что не позволяет предсказывать положение областейзвездообразования.
Вывод сделан впервые.3.6 Поскольку в галактиках распределение водорода и областей рожденияновых звезд зачастую клочковатое, связь между критерием гравитационной неустойчивости и звездообразованием должна исследоваться сиспользованием двумерных карт вместо азимутально усредненных данных. Этот вывод сделан впервые.Научная и практическая ценность работы.Ценность результатов диссертации складывается из нескольких факторов.Во-первых, были разработаны и программно реализованы методы восстановления компонент эллипсоида скоростей дисковых галактик по спектральнымданным, полученным вдоль луча зрения, а также методы анализа динамическогостатуса звездных дисков на основе звездно-газового критерия гравитационнойнеустойчивости применительно как к азимутально усредненным данным, так ик двумерным картам.
Эти методы дополняют существующие методы анализа имогут быть использованы в других работах. Их реализация находится в свободном доступе.Во-вторых, получены новые результаты относительно устройства эллипсоида скоростей в конкретных галактиках. Для галактики NGC 1167 вывод отом, что отношение σz /σR не постоянно вдоль диска имеет важное значение длятеории формирования дисков галактик и построения равновесных звезднодинамических моделей дисков.В-третьих, выводы об уровне гравитационной неустойчивости в дискахгалактик важны для понимания механизма регулирования крупномасштабногозвездообразования. Для галактики NGC 1167 вывод о том, что именно звездный12диск определяет неустойчивость газового диска, может служить ключом для решения задачи о звездообразовании при низких поверхностных плотностях газа.В-четвертых, на основе анализа двумерных карт для галактики NGC 628показано, что критерий гравитационной неустойчивости обладает предсказательной силой — он почти точно указывает положение областей текущегозвездообразования.
Это, с одной стороны, углубляет выводы, имеющиеся в литературе, касательно связи между неустойчивостью и звездообразованием, а, сдругой — показывает, как надо изменять методику исследований в этой области.Новые данные будут востребованы для реконструкции компонент дисперсии скоростей в дисковых галактиках на основе наблюдательных данных. Это, всвою очередь, позволит делать корректные выводы о динамическом статусе дисков галактик.
Последнее важно для понимания эволюции дисков, их структурыи механизмов звездообразования.Основные положения, выносимые на защиту:1. Методы и алгоритмы восстановления эллипсоида скоростей звезд(SVE) в дисковых галактиках по кинематическим данным вдоль лучазрения, а также методы диагностики динамического статуса галактических дисков на основе всей совокупности фотометрических испектральных данных для газа и звезд; их численная реализация.2. Метод восстановления SVE применен к четырем галактикам раннеготипа. Для галактики NGC 1167 профили дисперсии скоростей в трехнаправлениях восстановлены в широком диапазоне расстояний на двухучастках и впервые на основе анализа наблюдательных данных показано, что во внутренних областях отношение σz /σR больше, чем вовнешних.3.
Критерий двухкомпонентной неустойчивости в точной его форме впервые применен к наиболее полным наблюдательным данным вдольбольшой оси, собранным для 7 галактик раннего типа. Для галактики NGC 1167 впервые показано, что неустойчивость ее газового дискапрактически полностью определяется влиянием звездного диска.4. Пересмотрен вывод о гравитационной устойчивости диска галактикиNGC 628.
Критерий двухкомпонентной гравитационной неустойчивости впервые применен ко всем картам фотометрических и спектральных13данных. Показано, что положение гравитационно неустойчивых областей (с Qeff < 3) практически полностью совпадают с областямизвездообразования ΣSFR > 0.007 M⊙ год−1 кпк−2 .Достоверность. Достоверность полученных в диссертации результатовосновывается на применении оттестированных, опробованных и хорошо зарекомендовавших себя методик обработки и анализа наблюдательных данных.В части новых методов достоверность результатов подтверждена тщательнымисследованием ошибок и неопределенностей, а также анализом устойчивостиполученных результатов методом Монте-Карло для многих тысяч реализацийнаборов данных, полученных варьированием значений параметров задачи в пределах ошибок наблюдений.Важными свидетельствами достоверности результатов является их соответствие результатам, полученным другими авторами для пересекающихсяобъектов; использование непротиворечивых моделей; публикация результатов водном из престижных международных журналов — Monthly Notices of the RoyalAstronomical Society; рецензии на статьи, подписанные Alessandro Romeo, однимиз ведущих специалистов в мире по изучаемой тематике; а также апробация результатов на конференциях и семинарах.Написанное программное обеспечение, используемые данные, приближения и подробное описание процесса получения всех результатов находятсяв свободном доступе по адресу https://github.com/Amarchuk/2FInstability и могут быть воспроизведены любым желающим.Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались на семинаре астрономического отделения СПбГУ, на семинаре отдела небесноймеханики и динамической астрономии ГАО РАН, при защите ВКР в СПбГУ 28июня 2016, на Всероссийской конференции «Актуальные проблемы внегалактической астрономии», ПРАО АКЦ ФИАН, Пущино, 18-21 апреля, 2017.Личный вклад. В исследованиях, изложенных в первых двух работах [17,18], автор принимал активное участие в постановке задач, обсуждении, анализе данных, интерпретации полученных результатов и написании статей.
Авторсамостоятельно решил все методические вопросы; разработал алгоритмы длярешения поставленных задач и программно их реализовал; обработал наблюдательные данные, полученные по запросу от держателей данных, и решил всеуравнения.14Исследование, изложенное в третьей статье [19], выполнено автором самостоятельно, включая постановку задачи.Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 3печатных работах, 3 из которых изданы в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.1.
Marchuk A. A., Sotnikova N. Y., Reconstructing the velocity dispersionprofiles from the line-of-sight kinematic data in disc galaxies // MonthlyNotices of the Royal Astronomical Society. 2017. Vol. 465, no. 4. P. 49564967.2. Marchuk A. A., Sotnikova N. Y., Two-component gravitational instability inspiral galaxies // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
2018.Vol. 475, no. 4. P. 4891-4910.3. Marchuk A. A., Gravitational instability and star formation in NGC 628 //Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2018. Vol. 476, no. 3.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трёхглав, заключения и двух приложений. Полный объём диссертации составляет146 страниц, включая 38 рисунков и 4 таблицы. Список литературы содержит205 наименований.Во Введении приводится краткая история темы исследования, описываются основные достигнутые результаты в области исследования связи гравитационной неустойчивости и звездообразования, обосновываются актуальностьтемы, научная новизна, цели и задачи диссертации, приводятся основные положения, выносимые на защиту, кратко представлено содержание диссертации.В Главе 1 описываются методы восстановления эллипсоида скоростейзвезд в галактиках и представляется новая методика восстановления.
В пункте1.1 описываются достигнутые ранее результаты и их ограничения. В пункте 1.2кратко приводятся основные необходимые уравнения. Пункт 1.3 посвящен описанию предлагаемого метода. В пункте 1.4 приводится описание 4 исследуемыхгалактик. Результаты восстановления для них и для одной контрольной галактики описываются в пункте 1.5. Пункт 1.6 посвящен обсуждению решений накраю допустимого диапазона значений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
