WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 16 |

Население рассеянных звездных скоплений галактики

-- [ Страница 13 ] --

Рисунок 3.10 - Распределения всех молодых рассеянных скоплений и только скоплений Местной системы (заштрихованные гистограммы) по возрасту (а) и по массе (б). На панели (а) приведены положения двух максимумов для скоплений Местной системы, а на панели (б) – для скоплений Местной системы и всех Другой статистически значимой деталью является кардинальное различие распределений по металличности скоплений комплекса Персея и всех остальных молодых скоплений (см. рисунок 3.11). Эти скопления оказались самыми малометалличными среди молодых скоплений, а их орбиты - практически плоскими и круговыми.

Рисунок 3.11 - Функции металличности всех молодых скоплений и только скоплений комплекса Персея (серая гистограмма).

В группе Персея есть и шесть быстрых скоплений (металличность определена только для одного, и она солнечная), причем они распределены в основном по периферии комплекса (см. звездочки на рисунке 3.9), тогда как семь из двенадцати малометалличных скоплений образуют плотное ядро в центре группировки. Пять быстрых скоплений наблюдается и в комплексе Киля, причем три из них лежат вблизи его границы. В комплексах Лебедя и Стрельца скоплений с высокими вытянутыми орбитами нет совсем, а в Местной системе всего два, тогда как остальные полтора десятка быстрых молодых скоплений рассеяны по всему полю диаграммы. Такое хаотическое распределение быстрых скоплений свидетельствует, что причиной их образования вряд ли явились исключительно спиральные волны плотности.

Итак, население молодых рассеянных скоплений также является неоднородным. В частности, уже с самого раннего возраста некоторые молодые скопления демонстрируют очень большие пространственные скорости и высокие вытянутые орбиты (см. рисунок 3.1 (а)). Это однозначно указывает на нерелаксационную природу таких скоростей. Кроме того, часть молодых скоплений обладает низкой металличностью, нехарактерной для звезд поля тонкого диска (см. рисунок 3.6), хотя орбиты таких скоплений оказались плоскими и почти круговыми. Столь низкая металличность логичнее всего объясняется выпадением на галактический диск вещества с иной историей химической эволюции и преимущественным образованием из такого вещества именно рассеянных скоплений, а не звезд поля. Это выпадение (из внешних областей Галактики или из разрушаемых карликовых галактик-спутников) произошло не так давно, поскольку межзвездное вещество не успело достаточно перемешаться до вспышки в нем звездообразования. Кроме того, и молодые скопления, и цефеиды поля демонстрируют неоднородность химического состава, когда в одном месте сосуществуют однотипные объекты с разным содержанием тяжелых элементов (см. рисунки 3.8 и 3.9). Наблюдается и крупномасштабная неоднородность объектов по химическому составу, когда скопления и цефеиды обнаруживают противоположные по знакам азимутальные градиенты металличности, которые по абсолютной величине сравнимы с примерно равными по величине отрицательными радиальными градиентами металличности, демонстрируемыми обоими типами объектов. Причем у молодых скоплений оба градиента обусловлены исключительно существованием малометалличного комплекса Персея, тогда как у цефеид поля - постепенным увеличением численности богатых металлами звезд в направлениях вращения и центра Галактики. Заметим, что оба типа объектов хорошо прорисовывают спиральные ветви, что свидетельствует о существовании глобального механизма, запускающего звездообразование – спиральных волн плотности. Наблюдаемое некоторое смещение скоплений к внутреннему краю рукавов, а цефеид – к внешнему связано, скорее всего, с несколько большим средним возрастом цефеид и волновой природой спиральной структуры. Таким образом, описанные свойства свидетельствуют о различии условий в межзвездной среде, требующихся для образования рассеянных скоплений и звезд поля.

Для расширения наших представлений о степени неоднородности межзвездного вещества, истории его химической эволюции и происхождении необходимы данные о содержаниях в атмосферах звезд молодых рассеянных скоплений химических элементов, синтезированных в различных процессах. К сожалению, в настоящий момент детальный химический состав определен всего для шести десятков скоплений, причем, только для одного молодого рассеянного скопления.

Рассеянные звездные скопления в областях близких сверхпузырей В главе исследуется взаимное расположение рассеянных звездных скоплений и сверхпузырей, то есть представителей звездной и диффузной материи, в радиусе 600 пк от Солнца. Совместное изучение рассеянных звездных скоплений и сверхпузырей может быть перспективно для обсуждения вопросов эволюции этих типов космических объектов, определения расстояний и решения других проблем. Интерес представляют также свойства скоплений, находящихся в областях сверхпузырей.

Межзвездная материя в объеме нескольких сотен парсеков от Солнца содержит многочисленные области с недостатком нейтрального водорода, но заполненные горячим (до 106 К) ионизированным газом, которые называются пузырями, сверхпузырями, полостями, радиопетлями или дырами в распределении нейтрального водорода. Области ионизированного газа окружены оболочками и сверхоболочками из плотного холодного нейтрального газа.

Считается, что такие оболочечные структуры образованы динамическими эффектами взрывов сверхновых и/или звездных ветров от молодых и горячих звезд, а возможно вследствие других факторов. Изолированная массивная звезда может выдуть пузырь, а группа массивных звезд образует сверхпузырь.



Разлетающиеся в межзвездную среду потоки газа сгребают межзвездный газ, образуя плотную оболочку пузыря.

Рассеянные скопления распределены в пространстве неоднородно.

Выделяются области повышенной плотности скоплений и зоны, в которых скопления отсутствуют, или их пространственная плотность крайне мала. Факт отсутствия рассеянных скоплений внутри оболочечных структур отмечался в ряде работ. Так, в работе [75] показано, что в зоне избегания скоплений расположены галактические радиопетли I – IV. Выводы в [75] были сделаны на основе расположения 52 рассеянных скоплений в солнечной окрестности. Данные каталогов [16, 18] позволили нам подтвердить эти результаты по втрое большему числу скоплений. Однако следует отметить, что области пространства, где нет скоплений, оказались существенно больше, чем размеры радиопетель.

Аналогичные выводы получены для ряда других галактик. Так, скопления не найдены внутри большинства исследованных дыр в распределении нейтрального водорода в неправильной галактике Holmberg II [7]. Считается, согласно работе [8], что отсутствие скоплений внутри оболочечных структур характерно для многих галактик.

Для изучения положений и кинематики рассеянных звездных скоплений используем на первом этапе каталоги [16, 18], которые в исследуемой области (600 пк от Солнца) содержат данные для 148 скоплений. Рассмотрим особенности взаимного расположения рассеянных скоплений и некоторых сверхпузырей в окрестности Солнца. Благодаря недавним исследованиям получены достаточно точные карты Локального пузыря и сверхпузыря Эридана.

4.2 Расположение рассеянных скоплений в области Локального пузыря Исследования местной межзвездной среды, проведенные в последние годы, показали, что Солнце находится внутри области неправильной формы с чрезвычайно низкой плотностью газа, называемой Локальным пузырем или Локальной полостью. В работе [76] построена трехмерная карта диффузной материи в окрестности Солнца. Пузырь имеет форму туннеля и на высоких галактических широтах открывается в окружающее гало. Границы Локального пузыря определены на расстоянии примерно 100 – 150 пк от Солнца в проекции на галактическую плоскость. Считается, что он заполнен горячим, в миллионы Кельвинов, ионизированным газом, а также частично ионизированными небольшими облаками с температурой порядка десяти тысяч Кельвинов [77].

Локальный пузырь окружен оболочкой более холодного и плотного нейтрального газа. Часть Локального пузыря с очень горячим газом называется Локальным Горячим пузырем.

Полагают, что причиной образования Локального пузыря стали взрывы 14 сверхновых и звездный ветер молодых звезд [78]. Считается, что за формирование Локального пузыря ответственны сверхновые из подгруппы Pleiades B1, последняя из которых взорвалась примерно полмиллиона лет назад [79]. Согласно [80] возраст подгруппы Pleiades B1 может быть около 20 млн. лет.

По оценкам многих авторов (см., например, [81]) возраст пузыря - 14.5 млн.

лет. Заметим, что существуют и другие оценки возраста Локального пузыря. В частности, в работе [82] по результатам анализа возраста самых молодых звезд в трех выделенных частях Локального пузыря, получено, что возраст центральной части - около 160 млн. лет (но, возможно, меньше), возраст области пузыря вблизи скопления Плеяды – примерно 50 млн. лет, часть Локального пузыря с направлением на галактический центр – самая молодая ((2 – 4) млн. лет).

Рисунки 4.1 и 4.2 показывают границы Локального пузыря по данным [76] в проекции на галактическую плоскость (x, y) и плоскость вращения (y, z) соответственно. На рисунках сплошными линиями изображена оболочка из нейтрального водорода, окружающая Локальный пузырь. Мы отметили положения рассеянных скоплений из каталогов [16, 18] в области рисунков 4.1 и 4.2. Скопления, связанные с Локальной полостью, обозначили кружками; таких скоплений в каталогах [16, 18] оказалось четырнадцать. Заметна концентрация скоплений в нейтральной оболочке пузыря или вблизи нее. Скопление Coma Ber (Melotte 111), видимое в проекции в центре пузыря вблизи Солнца, на самом деле расположено на границе Локального Горячего пузыря по [83]. Известно, что внутри Локального пузыря находятся скопления Гиады (Melotte 25) и Большая Медведица (Collinder 285) (в каталогах [16, 18] они отсутствуют).

Рисунок 4.1 - Границы Локального пузыря по линиям поглощения Na I по [76] в проекции на галактическую плоскость (x, y). Солнце – в начале координат. Разные контуры соответствуют разным эквивалентным ширинам Na I. Рассеянные скопления Локального пузыря обозначены кружками, другие скопления в выделенной области – квадратами. Стрелками показаны проекции на галактическую плоскость скоростей скоплений (LSR).

Рисунок 4.2 – То же, что на рисунке 4.1, но в проекции на плоскость Все внешние скопления (обозначены квадратами на рисунке 4.1) находятся далеко за пределами Локального пузыря. Ближайшее из них, скорее всего, принадлежит радиопетле I – области, аналогичной Локальному пузырю, причем эти пузыри пересекаются (см., например, [76]). Итак, большинство рассеянных скоплений, связанных с Локальным пузырем, расположены вдоль границ холодного или горячего газа пузыря, между тем скопления практически отсутствуют внутри полости. Средний избыток цвета в этой области E(B - V) ~ 0.1m [84]. Из рисунка 4.1 видно, что большинство скоплений, связанных с Локальным пузырем, или удаляются от оболочки, или движутся вдоль нее.

Таблица 4.1 - Параметры рассеянных скоплений, связанных с Локальным Таблица 4.1 содержит данные для рассеянных скоплений, связанных с Локальным пузырем. Название скопления – в первой колонке таблицы. Столбцы со второго по седьмой дают положения и скорости скоплений. Ось x направлена к центру Галактики, ось y – в сторону галактического вращения, ось z – к северному полюсу Галактики. u, v, w – три компоненты пространственной скорости относительно локального стандарта покоя (LSR) скоплений в направлениях x-, y-, z-осей. Поскольку все скопления близкие, прямоугольные компоненты скорости вполне подходят для рассмотрения движения скоплений. В последней колонке дано расстояние каждого скопления. Расстояния взяты из [16, 18], а компоненты прямоугольных координат и скоростей посчитаны по данным из указанных каталогов.



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 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.