Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

На первую страницу
Поверхностная фотометрия галактик

<< 4.3 Другие законы | Оглавление | 5. Стандартные модели дисковых >>


4.4 Центральные области галактик

Ядерные области галактик являются очень интересными объектами для исследований. Так, ядра ряда галактик демонстрируют признаки нетепловой активности (Sy, QSO и т.д.), центральные области многих галактик могут содержать сверхмассивные компактные объекты, влияющие на динамические процессы в их окрестности. Представления о структуре центральных областей галактик в последние годы претерпели существенные изменения. Космический Телескоп имени Хаббла позволил исследовать эти области у нескольких десятков эллиптических галактик с ранее недоступным при наземных наблюдениях линейным разрешением в несколько парсек (например, [102,103]).

В зависимости от наблюдаемого распределения поверхностной яркости различают два типа ядерных областей галактик ранних типов [102,103]. Если аппроксимировать профиль яркости степенным законом $I(r) \propto r^{-\gamma}$, то при $\gamma < 0.3$ считается, что галактика имеет ''ядро'', а при $\gamma > 0.5$ галактику относят к объектам со степенным законом распределения яркости. Пример галактики со степенным распределением яркости приведен на рис. 16. На рисунке наглядно видно сгущение изофот вблизи центра, свидетельствующее о быстром росте поверхностной яркости с уменьшением $r$. Профили яркости для галактик с разными типами центральных областей показаны на рис. 17.

рис.  16: Изофоты центральной области галактики NGC 3115. Изображение получено на КТ с помощью WFPC-1 в фильтре F555W ([102], http://www.noao.edu/noao/staff/lauer/nuker.html). Шаг изофот -- 0$^m$.44, единицы измерения -- угл. сек. дуги.
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=n3115cont.ps,angle=-90,width=9.0cm}}\end{figure}

Существование ядер -- выделенных областей с более пологим по сравнению с окружением законом распределения яркости - в галактиках ранних типов обычно считалось нормой, поскольку их имеют простые динамические модели (например, изотермическая сфера). Если при $r=0$ отсутствует компактная масса, то естественно предположить, что все физические величины вблизи этой точки должны изменяться плавно, без особенностей. Тогда распределение поверхностной яркости вблизи центра галактики можно разложить в ряд Тейлора: $I(r)=I_0 + I_{1}r^2 + O(r^4)$. Такая галактика имеет по определению Тримейна [104] ''аналитическое ядро''. Радиус ядра $r_c$ можно пределить из условия $I(r_c)=\frac{1}{2}I(0)$. Отметим, что условие
$\frac{{\rm d~lg}I}{{\rm d~lg}r} \rightarrow 0$ при $r \rightarrow 0$ не является достаточным для того, чтобы галактика имела аналитическое ядро. Например, законы Рейнольдса-Хаббла (2) и Вокулера (11) удовлетворяют этому условию, но не имеют аналитических ядер. У изотермической сферы и модели Кинга (37) такие ядра есть. Наблюдения, выполненные на КТ, показали, что аналитические ядра у реальных галактик встречаются очень редко [105] и в большинстве случаев градиент поверхностной яркости существенно отличается от нуля при $r \rightarrow 0$.

Для описания распределения яркости в центральных областях эллиптических галактик в работах [102,103] был предложен эмпирический закон, названный авторами законом ''Нукера'' (''Nuker'' law)4. Закон Нукера записывается следующим образом:

\begin{displaymath}
I(r)=2^{\frac{\beta-\gamma}{\alpha}}I_{b}\left(\frac{r_b}{r}...
...{r}{r_b}\right)^{\alpha}\right]^{\frac{\gamma-\beta}{\alpha}},
\end{displaymath} (42)

где $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $I_b$, $r_b$ -- параметры. При $r << r_b$ формула (42) описывает центральный пик яркости ( $I(r) \propto r^{-\gamma}$), при $r >> r_b$ она описывает внешнюю область с более крутым градиентом яркости ( $I(r) \propto r^{-\beta}$). Радиус $r_b$ характеризует расстояние, где происходит переход от центральной области к внешней. Яркость $I_b$ определяется как $I_b=I(r_b)$.

На рис. 17 показаны наблюдаемые распределения яркости для NGC 596 (галактика со степенным распределением яркости) и NGC 1399 (галактика с ядром) согласно [102]. Непрерывными линиями на рисунке показаны приближения данных формулой (42).

рис.  17: Распределения яркости в центральных областях NGC 596 (кружки) и NGC 1399 (черные кружки) по наблюдениям на КТ [102]. Линии -- результаты аппроксимации наблюдательных данных законом Нукера.
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=nuker.ps,angle=-90,width=9.0cm}}\end{figure}

Закон (42) содержит многие из описанных ранее более простых формул в качестве частных случаев. Например, при $\alpha=1$, $\beta=2$ и $\gamma=0$ формула (42) переходит в закон Рейнольдса-Хаббла, при $\alpha=2$, $\beta=2$ и $\gamma=0$ получается модифицированный закон Хаббла. При определенных условиях из (42) можно получить также законы Вокулера и Серсика [103]. Закон Нукера удобен не только для описания распределения поверхностной яркости в центральных областях галактик, но он также позволяет легко расчитывать и соответствующие динамические характеристики модели.

В статье [106] исследуются соотношения между различными характеристиками центральных областей галактик. В частности, оказалось, что ядра ($\gamma < 0.3$) встречаются только в ярких галактиках с $M_V \leq -20.5$, а галактики со степенными законом в центре ($\gamma > 0.5$) в среднем слабее ($M_V \geq -22$). У галактик промежуточной светимости (от -20.5 до -22) встречаются оба типа профилей.



<< 4.3 Другие законы | Оглавление | 5. Стандартные модели дисковых >>

Публикации с ключевыми словами: Фотометрическая система - слабые галактики - Скопление галактик - фотометрия
Публикации со словами: Фотометрическая система - слабые галактики - Скопление галактик - фотометрия
См. также:
Все публикации на ту же тему >>

Оценка: 3.1 [голосов: 80]
 
О рейтинге
Версия для печати Распечатать

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце


Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования