ПОЗАГАЛАКТИЧНА АСТРОНОМІЯ - ЮРІЙ КУДРЯ 2016

РОЗДІЛ 5

ВИЗНАЧЕННЯ ВІДСТАНЕЙ ДО ГАЛАКТИК

5.14.Методи Фабер—Джексона, фундаментальної площини та Dn

Для еліптичних галактик безпосереднім аналогом залежності Таллі—Фішера є залежність Фабер—Джексона (ФД) (1976). Ця залежність є степеневою кореляційною залежністю між світністю L еліптичних галактик та дисперсією σ швидкостей зір у центральних областях:

Приблизно було визначено, що α « 4. Дисперсія швидкостей вимірюється за шириною оптичних ліній (наприклад, важких елементів, кальцію, водню у еліптичних галактиках мало).

Зазвичай розглядають логарифмічну форму залежності між абсолютною величиною та логарифмом дисперсії. Хоча ТФ- та ФД-залежності були відкриті приблизно одночасно та обидві, на перший погляд, були тісно пов’язаними з фізичними чинниками, однак не вважалися еквівалентно добрими індикаторами

відстаней. Розкид на (логарифмічній) ФД-залежності був приблизно вдвічі більший за розкид на ТФ-залежності, тобто становив приблизно 0m,8. Наприклад, точність вимірювання відстані Дж. Тонрі та Р. Девіс (1981) оцінювали як 30 %.

Отже, якщо у 1980-ті роки ТФ-залежність активно використовували як індикатор відстаней, то ФД-залежність — здебільшого для вивчення структурних та динамічних властивостей еліптичних галактик. Як з’ясувалося, такі дослідження були плідними щодо виявлення властивості, яка могла відігравати роль індикатора відстані. Крім того, ФД-кореляцію можна значно поліпшити, враховуючи третій параметр — поверхневу яскравість. Такого висновку незалежно дійшли дві групи дослідників С. Дьор- говський та Р. Девіс (1987) і А. Дресслер та інші (1987). Співвідношення, в яких враховується поверхнева яскравість, називають співвідношенням фундаментальної площини (ФП). ФП — плоска область у тривимірному просторі структурних параметрів, до якої «тяжіють» еліптичні галактики. В одному з варіантів залежності ефективний радіус Re пов’язують з дисперсією внутрішніх швидкостей σ та центральною поверхневою яскравістю І0:

Наведемо деякі оцінки параметрів: α = 1,4, β = 0,85 у В-смузі для вибірки галактик у скупченнях Діви та Волосся Вероніки (Бендер Р., 1992); α = 1,23, β = 0,72 у R-смузі для вибірки EFAR (Вегнер Г. та ін., 1996); α = 1,44 ± 0,04, β = 0,79 ± 0,04 у K-смузі (Паре М., 1995).

Формулювання співвідношення ФП було вирішальним для використання еліптичних галактик при встановленні шкал відстаней та в дослідженнях поля пекулярних швидкостей, оскільки точність методу значно підвищилася порівняно з використанням ФД-залежності. Наприклад, 1. Йоргенсен зі співавторами (1996) оцінювали розсіяння у lg(Re) за фіксованих значень σe, та Іе як таке, що зумовлює відносну похибку вимірювання відстані 19 %, що було цілком зрівнянно з визначеннями за ТФ-залежністю для спіралей.

З’ясовано, що комбінацію параметрів можна вибрати так, щоб отримати їхню залежність, як і ФД-залежність, але без значного погіршення точності визначення відстані. Нову «інкарнацію» ФД-залежності назвали залежністю Dn—σ (Дресслер А. та ін., 1987):

де Dn — діаметр; σ — дисперсія. Діаметр Dn визначають як такий, всередині якого галактика має певну середню поверхневу яскравість. Показник γ набував значення 1,20 ± 1,10 (Лінден-Белл Д., 1988).

Залежності ФП та D—σ не є еквівалентними. Залежність Dn— σ менш точна, особливо якщо діапазон розмірів галактик є великим (Кельсон Д. та ін., 2000). Однак оскільки для застосування ФП-залежності необхідно вимірювати три параметри, а для D—σ — лише два, то вибірки галактик з Dn—σ-параметрами більші за вибірки з ФП-параметрами; на практиці з огляду на більші вибірки Dn—σ-залежність виявилася не менш прийнятною.

Наведемо деякі визначення параметрів залежності Dn—σ. Дані фотометрії у ^-смузі, а також вимірювання дисперсії швидкостей Бернарді та іншими (2002) використали для конструювання залежності D—σ для вибірки 452 еліптичних та лінзоподібних галактик у 28 скупченнях. Приймалося, що галактики у різних скупченнях мають однакові властивості і сукупність скупчень у цілому є нерухомою відносно системи відліку мікрохвильового випромінювання. Як наслідок отримано таку залежність:

Розраховане значення нуль-пункту добре узгоджується з визначенням відстані до скупчення Діва зі співвідношення період—світність для цефеїд (похибка відстані — 20 %, що є порівнянним з точністю методу ФП).

Залежність D—σ мала велике значення для створення оглядів пекулярних швидкостей галактик та дослідження великомасштабного поля швидкостей. Використовуючи її, група вчених * на вибірці близько 400 галактик, що покривали все небо, відкрили когерентний потік галактик із амплітудою приблизно 500 км/с, пов’язаний з існуванням області переущільнення, яку було названо Великий атрактор. За розрахунками цих авторів, він знаходиться на відстані H0r = 4350 км/с у напрямку (у галактичних координатах) l = 307o, b= 9o. Точність визначення відстаней при цьому оцінювали як 23 %. Пізніше висновки про Великий атрактор були підтверджені також на вибірках спіральних галактик, хоча щодо амплітуди цього потоку та масштабу когерентності дослідники не дійшли згоди.

Як і ТФ-залежність, ФП-залежність вивчали за різних значень червоного зміщення з метою дослідження її еволюції. Так, Бендер та інші (1996) виявили ознаки яскравішання галактик у скупченнях на z = 0,37 приблизно на 0m,5 порівняно з близькими галактиками. Цей результат узгоджується з визначенням ефекту еволюції спіральних галактик за ТФ-залежністю (Фогт Н. та ін., 1996).






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи 1 клас - 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. 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 посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.