ПОЗАГАЛАКТИЧНА АСТРОНОМІЯ - ЮРІЙ КУДРЯ 2016

РОЗДІЛ 3

ПОВЕРХНЕВА ФОТОМЕТРІЯ ГАЛАКТИК

3.6.Стандартні фотометричні параметри

Існує система стандартних параметрів, що визначаються за результатами поверхневої фотометрії, — це система параметрів де Вокулера. Базою цієї системи є поняття повної або асимптотичної (інтегральної) видимої зоряної величини об’єкта.

Для спрощення розглянемо галактику, що має колові ізофоти. Нехай I (r) — поверхнева яскравість на відстані r від її центру. Тоді світність галактики в межах r від ядра розраховують так:

Повну (асимптотичну) світність формально визначають інтегруванням за радіальною координатою до нескінченості: . З огляду на повну світність галактики вводиться функція, що визначає частину повної світності,

яка випромінюється в межах відстані r від ядра. Досить часто розглядають також залежність частини повної світності в межах ізофоти певної поверхневої яскравості μ — k(μ). Графіки залежностей k(r) та k(μ) називають кривими відносної світності. Ці залежності визначають сім’ю параметрів. Найважливіший з них — ефективний радіус Re. Для галактики з круглими ізофотами Re — радіус кола, усередині якого випромінюється половина повної світності, тобто k(Re) = 1 / 2 .

Ефективна поверхнева яскравість μe — це поверхнева яскравість на відстані Re від центру галактики або поверхнева яскравість для ізофоти, в межах якої k(μe) = 1 / 2 . Для галактики з еліптичними ізофотами вводиться ефективна велика (мала) піввісь ae (be) ізофоти, усередині якої випромінюється половина повної світності галактики.

Середню поверхневу яскравість усередині μe (або Re) знаходять так:де mr —повна видима зоряна величина галактики. До ефективного радіуса часто прив’язують також і вимірювання показників кольору, наприклад (B—V)e — середній показник кольору B—V галактики в межах ефективного радіуса.

Знаючи ефективний радіус Re, криву відносної світності можна подати у вигляді залежності різниці m(α) – mr від lg α, де m(α) — видима зоряна величина галактики у межах безрозмірної відстані α = r/Re від центру. Її називають нормованою (нормалізованою) кривою світності. На практиці криву світності часто будують за результатами багатоапертурної фотометрії в межах круглих діафрагм, центрованих на ядро галактики. У такому випадку зручно розглядати залежність m від lg(A Ae) (А — діаметр круглої діафрагми, Ае — діаметр ефективної діафрагми, в межах якої випромінюється половина повної світності галактики). Зручність використання нормованих кривих полягає в тому, що в такій формі можна порівнювати результати спостережень різних галактик.

Крім ефективного радіуса Re вводяться також стандартні радіуси r1 та r3 такі, що к (r1) = 1/4 та к (r3) = 3 / 4. За стандартними радіусами визначаються індекси концентрації: C21 = Re / r1 та C32 = r3 / Re. їх можна також визначати за іншими значеннями k(r). Індекси концентрації характеризують глобальний розподіл поверхневої яскравості у галактиці та корелюють з її морфологічним типом і відношенням світності балджу і диска. Вони можуть бути корисними при дослідженні далеких слабких галактик, зокрема їх морфологічної класифікації (див. розд. 4), а також при вивченні скупчень галактик.

Наведені вище визначення можна узагальнити на випадок об’єкта з довільними (не круглими) ізофотами, замінюючи R на еквівалентний радіус r *, що дорівнює радіусу кола, яке має таку саме площу, що і дана ізофота. Повна видима величина BT — основа системи параметрів де Вокулера. її знаходять екстраполяцією залежностей m(A) та m(r *), що визначаються зі спостережень. Ці залежності часто називають кривими зростання (growth curves).

Крім параметрів де Вокулера, використовують також інші фотометричні параметри. Один із них — індекс обертової асиметрії, що визначається як

де Iij — поверхнева яскравість елемента зображення з координатами (i, j); IRij — відповідна поверхнева яскравість після повороту зображення на 180° відносно центру галактики. Складову kAs вводять для того, щоб врахувати внесок шуму фону неба в зображення. На практиці значення kAs знаходять, віднімаючи від області зображення без об’єкта (фону) тієї самої області, розвернутої на 180°. При цьому розміри областей і з галактикою, і з фоном повинні збігатися. Індекс обертової асиметрії дуже корисний при масовій автоматичній морфологічній класифікації галактик, зокрема при вивченні далеких об’єктів. Поряд із індексом концентрації та показниками кольору він дає змогу, наприклад, ввести об’єктивні кількісні критерії для класу пекулярних галактик.

Несиметричність (від англ. lopsidedness — кривобічність) галактик характеризує відхилення їхньої форми від кругової симетрії, вона відображає відносне зміщення ізофот від її центру. Параметр несиметричності знаходять як відношення A1 / A0 амплітуд ряду Фур’є з азимутальними числами n = 1 та n = 0, в який розкладається спостережуваний розподіл яскравості галактики на даній відстані від ядра. За деякими оцінками ~20 % всіх дискових галактик демонструють азимутальну асиметрію розподілу яскравості з (A1 / A0) ≥ 0,2. Причиною виникнення такої

несиметричної структури зоряних дисків галактик, можливо, є зовнішнє гравітаційне збурення.

До фотометричних параметрів також відносять еліптичність, параметр форми ізофот а4/а, позиційний кут ізофот PA, параметр повороту ізофот (тобто зміни позиційного кута великої осі ізофот в межах галактики), радіус R25 чи діаметр A25, виміряні в межах стандартної ізофоти μ(Β) = 25m/□" тощо.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.