WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 16 |

Население рассеянных звездных скоплений галактики

-- [ Страница 12 ] --

На рисунке 3.3 приведено распределение молодых скоплений по разнице между нынешним положением скопления (RG) и средним радиусом его орбиты (Rm), отнормированной на (Ra – Rp). (Ввиду того, что используемые нами параметры орбит вычислялись в работе [6] как средние за 15 млрд. лет, нынешние положения нескольких скоплений получились меньше табличных значений перигалактического (Rp) или больше апогалактического (Ra) радиусов их орбит, то есть для них отношения |(RG – Rm)/(Ra – Rp)| 0.5.) Рисунок 3.2 - Распределение рассеянных скоплений моложе 50 млн. лет по полным остаточным скоростям. Серые гистограммы - для скоплений Рисунок 3.3 - Распределение молодых рассеянных скоплений по относительным удалениям от среднего радиуса своих орбит (RG - Rm)/(Ra - Rp). Серые гистограммы - для скоплений с (Z2max + 4e2)1/2 0.35.

Поскольку возрасты наших скоплений значительно меньше периода их обращения вокруг галактического центра, по диаграмме (рисунок 3.3) можно определить, в какой части орбиты скопление образовалось. Из диаграммы видно, что скопления образуются преимущественно вблизи апогалактических радиусов своих орбит (отношения 0.4 у трети скоплений), реже вблизи перигалактических радиусов и еще реже вблизи средних радиусов орбит. В еще большей степени это проявляется для быстрых скоплений с высокими вытянутыми орбитами. Причем такие скопления образуются главным образом около максимального радиуса своей орбиты (отношения 0.4 более чем у половины скоплений). Это означает, что начальный импульс они приобретают от внегалактических объектов, движущихся в направлении галактического центра.

молодых рассеянных скоплений и цефеид поля В Главе 1 мы показали, что распределения по металличности рассеянных скоплений и близких F-G-звезд поля тонкого диска всех возрастов существенно различаются. Сравним теперь распределения примерно одинаково удаленных от Солнца объектов – молодых скоплений и цефеид поля. На рисунке 3.4 приведены функции металличности этих объектов. Налицо практически полное совпадение деталей распределений с гистограммами на рисунке 1.6 из Главы 1. В частности, наблюдается явный избыток малометалличных скоплений по сравнению с цефеидами поля. Аналогично и главный максимум распределения по [Fe/H] у молодых скоплений имеет металличность больше солнечной, тогда как у цефеид поля – несколько меньше солнечной.

Хотя и те, и другие объекты молодые, но их распределения по возрастам различаются: у скоплений максимум наблюдается в районе 10 млн. лет, тогда как у цефеид - примерно на 30 млн. лет позже (см. рисунок 3.5). Связано это с тем, что массивной звезде необходимо какое-то время, чтобы проэволюционировать до зоны пульсационной неустойчивости и стать цефеидой.

Рисунок 3.4 - Распределения молодых (t 50 млн. лет) рассеянных скоплений (заштриховано) и цефеид поля (серые гистограммы) по металличности.

Рисунок 3.5 - Распределения молодых рассеянных скоплений (заштриховано) и цефеид поля (серые гистограммы) по возрасту.

гравитационным воздействием образовавшей их спиральной волны плотности и поэтому быстро диссипируют. В итоге относительная численность скоплений уже через 20 млн. лет резко падает. Тем не менее, в пределах выбранного нами диапазона (50 млн. лет) количество обоих типов объектов оказывается примерно одинаковым и является достаточным для статистических исследований.

На рисунке 3.6 для обоих типов объектов приведены зависимости металличности от возраста в пределах 50 млн. лет. Видно, что и среди молодых скоплений значительная доля оказывается ниже нижней огибающей для цефеид поля (см. штриховую линию на диаграмме, проведенную «на глаз»). Это убедительно свидетельствует как о существенной неоднородности химического состава межзвездной среды в галактической плоскости в окрестностях Солнца, так и об иной истории химической эволюции вещества, из которого образовались малометалличные скопления.

Рисунок 3.6 - Зависимости металличности молодых (t 50 млн. лет) рассеянных скоплений и цефеид поля от возраста. Кружки – скопления, заполненные кружки – скопления комплекса Персея, снежинки – цефеиды. Штриховая кривая – нижняя огибающая для цефеид поля, проведенная «на глаз».

Рисунок 3.7 - Зависимости металличности молодых рассеянных скоплений и цефеид поля от галактоцентрического расстояния (а) и от расстояния по y координате (азимутального расстояния) (б). Обозначения те же, что на рисунке 3.6. Линии – прямые регрессии для скоплений (сплошные) и цефеид (штриховые).

Величины радиальных и азимутальных градиентов металличности приведены на Диаграмма «галактоцентрическое расстояние - металличность» (рисунок 3. (а)) хотя и демонстрирует примерно одинаковые в пределах ошибок величины радиальных градиентов металличности у обоих типов объектов, но зависимость рассеянных скоплений лежит, как и следовало ожидать, заметно ниже зависимости звезд поля. Зато азимутальные градиенты у звезд поля и скоплений оказались различающимися кардинально (см. рисунок 3.7 (б), где координата (y) положительна в направлении галактического вращения). И если молодые цефеиды, подтверждая выводы работы обнаруживают увеличение металличности в направлении вращения Галактики, то молодые скопления – уменьшение. Причем отрицательная величина азимутального градиента металличности скоплений обеспечивается исключительно объектами, лежащими на диаграмме «возраст - металличность» ниже нижней огибающей для цефеид поля (см. рисунок 3.6). Если эти скопления убрать с диаграммы, то зависимости оставшихся богатых металлами скоплений и цефеид поля полностью совпадут.



Если эти же скопления убрать с предыдущей панели, то радиальный градиент у молодых скоплений в пределах ошибок станет равным нулю.

3.4 Спиральные ветви и звездные комплексы Обычно полагается, что в тонком галактическом диске звездообразование стимулируется главным образом спиральными волнами плотности. Согласно современным представлениям, обнаруживаемые в окрестностях Солнца отрезки спиральных ветвей являются гигантскими звездными комплексами [73]. Молодые рассеянные скопления и цефеиды поля это уверенно подтверждают. На рисунке 3.8 приведены распределения в проекции на галактическую плоскость молодых (моложе 50 млн. лет) рассеянных скоплений и столь же молодых цефеид поля. Из рисунка видно, что хотя и предполагается, что образование и тех, и других объектов стимулируется в едином процессе, тем не менее, области с повышенными плотностями у них не совпадают. Можно даже провести условные границы между этими областями (см. проведенные «на глаз» кривые линии на диаграмме), которые располагаются вдоль обычно выделяемых спиральных ветвей.

Рисунок 3.8 - Распределение молодых скоплений и цефеид в проекции на галактическую плоскость. Кружки - скопления, закрытые кружки – малометалличные скопления, лежащие на рисунке 3.6 ниже штриховой линии, косые крестики – малометалличные цефеиды с [Fe/H] 0.0, снежинки – металличные цефеиды, точки – скопления с неизвестной металличностью, прямые крестики – цефеиды с неизвестной металличностью. Проведенные «на глаз»

почти вертикальные кривые линии являются левыми огибающими областей повышенной плотности скоплений, а средняя и правая кривые одновременно оказываются правыми огибающими для областей повышенной плотности Хотя исследуемые объекты молодые и незначительно ушли от мест своего образования, это разделение не обязательно говорит о том, что скопления и звезды поля рождались независимо друг от друга. Напомним, что средний возраст цефеид нашей выборки (33 ±11 млн. лет) больше, чем у выборки молодых скоплений – (17 ±12 млн. лет). В итоге при t 50 млн. лет 70% скоплений оказывается моложе 20 млн. лет, тогда как среди цефеид таковых только 12%.

Некоторые авторы (см., например, [74]) отмечают, что, к примеру, на внутреннем крыле рукава Киль-Стрелец скопления систематически моложе, чем на внешнем крае, как это и требуется волновой теорией спиральной структуры. Скорее всего, наблюдаемое на рисунке 3.8 различие в пространственном распределении скоплений и звезд поля также обусловлено волновой природой спиральной структуры, когда на фронте столкновения догоняющей волну плотности межзвездной среды создаются условия, благоприятные для образования скоплений и звезд поля. При этом через несколько десятков миллионов лет уже на внешнем крае волны количество скоплений значительно уменьшается, тогда как цефеиды при таком возрасте доминируют.

Однако скопления и цефеиды поля, как уже отмечалось, обнаруживают значительное различие в содержании тяжелых элементов. Из рисунка 3.8 видно, что относительная численность на диаграмме малометалличных цефеид (косые крестики на диаграмме – цефеиды с [Fe/H] 0.0) плавно уменьшается слева направо и снизу вверх. С другой стороны, малометалличные скопления (то есть лежащие ниже нижней огибающей цефеид поля на рисунке 3.6), при более-менее однородном распределении по всей диаграмме, образуют сгущение в левом верхнем ее углу (см. закрытые кружки на рисунке 3.9). Именно это сгущение (являющееся звездным комплексом Персея, см. далее) и ответственно у молодых скоплений за отрицательные радиальный и азимутальный градиенты металличности (скопления комплекса Персея на рисунках 3.6 и 3.7 обозначены заполненными кружками). Металличные скопления также образуют сгущение, но в центре диаграммы (открытые кружки на рисунке 3.9). Другими словами, пространственные распределения молодых рассеянных скоплений с разной металличностью являются весьма неоднородными. При этом иногда скопления разной металличности близко соседствуют внутри одного комплекса (см.

заполненные и открытые кружки на рисунке 3.9).

Рисунок 3.9 – Распределение молодых рассеянных скоплений в проекции на плоскость Галактики. Закрытые кружки - малометалличные скопления, открытые кружки - металличные скопления, звездочки - быстрые скопления, точки скопления, металличность которых не определена. Кривыми овалами обведены «на глаз» места повышенной плотности скоплений - звездные комплексы, а рядом Кривыми овалами на рисунке 3.9 мы обвели «на глаз» пять областей с повышенными плотностями скоплений, которые обычно ассоциируются со звездными комплексами, являющимися отрезками спиральных ветвей Персея, Лебедя, Стрельца, Киля и Местной системы.

Распределения большинства физических параметров выделенных группировок скоплений статистически незначимо отличаются друг от друга, но имеются и различия. В частности, скопления Местной системы очень уверенно демонстрируют двухвершинное распределение по возрастам с довольно узким доминирующим пиком на t = 11 ±1 млн. лет, включающим две трети скоплений и далеко отстоящим более низким пиком на t = 37 ±1 млн. лет (см. рисунок 3.10 (а)).

При этом (как можно увидеть из того же рисунка) распределение всех скоплений по возрасту демонстрирует резкое падение численности к 20 млн. лет, а дальше снижение продолжается намного медленнее. Средняя масса скоплений Местной системы также оказалась за пределами ошибок ее определения меньше, чем средняя по всем молодым скоплениям (см. рисунок 3.10 (б)). Причем металличности у всех (кроме одного) скоплений Местной системы оказались столь же высокими, как у цефеид.



Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 16 |
 

Похожие материалы:

«ЧАЗОВ Вадим Викторович РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЙ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ Диссертация на соискание учёной степени доктора физико-математических наук Специальность 01.03.01. Астрометрия и небесная механика Москва – 2012 Содержание 1 Содержание Предисловие 7 1 Постановка задачи 17 1.1 Стандартные соглашения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1.1 Системы отсчёта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1.2 ...»

« УДК 524.7;524.72-4 КАЙСИНА Елена Ивановна БАЗОВЫЕ СВОЙСТВА ГАЛАКТИК МЕСТНОГО ОБЪЕМА (01.03.02 - Астрофизика и звездная астрономия) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Научный руководитель: доктор физико–математических наук, профессор Караченцев И. Д. Нижний Архыз – 2014 2 Оглавление Введение Общая характеристика работы Актуальность Цели и задачи исследования Научная новизна Научная и практическая ценность работы Основные результаты ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.