WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |

Исследование космических гамма-всплесков по данным телескопа сигма обсерватории гранат. поиск далеких скоплений галактик.

-- [ Страница 10 ] --
всего необходимы полные и однородные выборки скоплений, которые были бы пригодны для статистического анализа. Поиск далеких скоплений по их рентгеновскому излучению имеет несомненные преимущества перед другими методами. Это было осознано уже достаточно давно (например, Джойя и др., 1990;

Росати и др., 1995; Вихлинин и др., 1998). В частности, поиск далеких скоплений по концентрации галактик на оптических изображениях затруднен проекцией галактик поля, расположенных перед скоплениями и за ними (например, Ван Харлем и др., 1997). В результате, не слишком богатые скопления на высоких z могут быть пропущены из-за того, что они не дают заметного увеличения поверхностной плотности галактик по сравнению с полем, а, с другой стороны, случайные проекции галактик поля на луче зрения могут внести в обзор большое количество фальшивых детектирований. Рентгеновские наблюдения чувствительны к излучению горячего межгалактического газа, само существование которого прямо указывает на наличие глубокой ямы в гравитационном потенциале, так как иначе этот газ не мог бы оставаться гравитационно связанным.

Кроме того, поскольку интенсивность излучения горячего газа пропорциональна квадрату его плотности, контраст поверхностной яркости рентгеновского излучения гораздо сильнее, чем контраст поверхностной плотности галактик, поэтому влияние проекции на наблюдения скоплений в рентгеновском диапазоне практически исключается.

К настоящему времени по рентгеновским наблюдениям получены достаточно большие выборки скоплений, расположенных на различных красных смещениях. Однако, большинство известных скоплений на высоких z имеют низкую рентгеновскую светимость, что затрудняет или делает невозможным измерение такой важнейшей характеристики, как полная масса скопления. Характерной светимостью, условно разделяющей скопления на бедные и богатые, является подходят для исследования эволюции скоплений с L44 3. Глубокие обзоры, выполненные по данным телескопа РОСАТ (Росати и др., 1998; Шарф и др., 1997;

Джонс и др., 1998), покрывают недостаточно большие площади небесной сферы, в которых ожидаемое количество богатых скоплений мало из-за их низкой пространственной плотности. С другой стороны, обзор средней чувствительности обсерватории им. Эйнштейна (EMSS, Джойя и др., 1990; Стоук и др., 1991) и обзор всего неба телескопа РОСАТ имеют слишком низкую чувствительность для того, чтобы в них были зарегистрированы даже такие яркие скопления на z 0,3 – 0,4.

Из существующих обзоров наиболее подходящим для исследования эволюции ярких скоплений на высоких z является обзор 160D1, выполненный по данным наведений телескопа РОСАТ (Вихлинин и др., 1998); этот обзор имеет довольно большую площадь и в то же время сохраняет достаточно высокую чувствительность. Настоящая работа является продолжением обзора 160D. Площадь нового обзора увеличена до 360 кв. градусов, что более чем вдвое превыОбозначение отражает общую площадь обзора, равную 160 кв. градусов Рис. 6.1. Распределение по небу в галактических координатах наведений телескопа РОСАТ, использованных в обзоре.

шает площадь 160D, тогда как чувствительность остается примерно на том же уровне. Обзор нацелен на создание выборки скоплений, пригодной для исследования эволюции функции светимости ярких (L44 3) скоплений галактик, поэтому он ограничен скоплениями с потоками2 10 13 эрг с 1 см 2, что соответствует скоплениям светимостью L44 3, расположенным на z 0,8. Ниже кратко описана процедура регистрации скоплений, и представлены результаты калибровки этой процедуры методом Монте-Карло. Также представлены результаты оптической идентификации протяженных источников, зарегистрированных при помощи этой процедуры, и первые научные результаты проекта:

кривая подсчетов и измерение эволюции радиусов скоплений.

6.1 Использованные данные Так же, как в обзоре 160D, в настоящем обзоре использованы наведения телескопа РОСАТ с позиционно-чувствительным пропорциональным счетчиком (PSPC) в фокальной плоскости. По сравнению с 160D площадь обзора удалось увеличить за счет неиспользованных ранее наведений. В конечном счете это оказалось возможным из-за того, что настоящий обзор ограничен скоплениями с высоким наблюдаемым потоком, регистрация которых предъявляет значительно более мягкие требования к выбору наведений. Прежде всего были включены наблюдения известных галактик и скоплений галактик, за исключением самых близких из них. Кроме того, был снижен порог по галактической широте. НакоВсе потоки здесь и ниже приведены в диапазоне 0,5–2 кэВ. Кроме того, здесь и ниже при расчетах светимостей и радиусов скоплений приняты значения постоянной Хаббла H 50 км с 1 Мпк 1 и параметра ускорения q0 0,5.

80 НОВЫЙ ОБЗОР СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИК

Количество наведений нец, были проанализированы данные, появившиеся в архиве данных телескопа РОСАТ лишь в последнее время.

Точные критерии отбора наведений телескопа РОСАТ могут быть сформулированы следующим образом.

1) Использовались лишь наведения на объекты, расположенные на галактических широтах b 2) Были исключены участки неба радиусом 10 вокруг Большого и Малого магеллановых облаков.

3) Исключены наведения на остатки вспышек сверхновых, звездные скопления и темные туманности в нашей Галактике.

4) Исключены наведения на галактики и скопления галактик слишком большого углового размера ( 10 ).

Разнесенные по времени наведения на одну и ту же мишень были скомбинированы в одно наблюдение. Окончательный подбор наблюдений составляет 1490 площадок, распределение которых по небу показано на рис. 6.1. Экспозиции распределены от 400 до 105 сек, в то время как наиболее типичные экспозиции составляют от 3000 до 10000 сек (рис. 6.2).

Хотя поле зрения телескопа РОСАТ имеет радиус 1, лишь его центральная часть радиусом 20 пригодна для регистрации слабых протяженных источников, так как за пределами этого радиуса угловое разрешение быстро деградирует. Область поля зрения телескопа, в которой регистрировались скопления, была достаточно консервативно ограничена внутренними 17,5, за исключением области непосредственно вокруг мишени наблюдения.

§6.2 Метод регистрации протяженных источников 6.2 Метод регистрации протяженных источников Скопления галактик могут быть разрешены (т.е. отличаться от изображения точечного источника) в центре поля зрения телескопа РОСАТ до больших красных смещений. Так, в пределах использованной части поля зрения ширина функции отклика на полувысоте меняется от FWHM 25 в центре поля зрения до 60 на краю. Ниже будет показано, что источник с радиусом примерно 1 2   1 3 FWHM может быть надежно отличен от точечного. Угловой радиус 12 соответствует линейному размеру 66, 85 и 100 кпк на красных смещениях z 0,3, 0,5 и 1 соответственно, что значительно меньше радиуса типичного скопления (250 кпк — Джонс, Форман, 1984). Поскольку другие типы рентгеновских источников (за исключением близких галактик, которые могут быть легко идентифицированы в оптическом диапазоне) являются точечными, отбор по признаку протяженности позволяет составить достаточно полный каталог скоплений галактик.

Применяемая процедура регистрации протяженных рентгеновских источников практически идентична использованной в обзоре 160D. Ее подробное описание можно найти в работе Вихлинина и др. (1998). Ниже приводится лишь краткое описание, необходимое для дальнейшего изложения. Процедуру детектирования протяженных источников можно условно разбить на три шага:

1) определение фона на изображении, 2) регистрация всех источников независимо от протяженности и 3) классификация зарегистрированных источников на точечные и протяженные.

В основу первых двух шагов был положен метод вэйвлетного разложения, разработанный Вихлининым и др. (1997, 1998). Фон моделировался таким образом, чтобы учесть влияние неоднородности рентгеновского фона, рассеянного рентгеновского излучения солнца, наличия крыльев функции отклика вокруг ярких точечных источников. При этом в модель фона были включены все детали изображения с угловым размером больше 6. После этого регистрировались все источники с угловыми размерами вплоть до 300.

Классификация источников на протяженные и точечные выполнялась с использованием метода максимального правдоподобия, который является теоретически наиболее оптимальным для поиска скоплений регулярной формы. Изображение каждого источника аппроксимировалось так называемой ¬-моделью Ir, r c I источник, а при r c 250 кпк — типичное скопление (Джонс, Форман, 1984).

Значимость протяженности источника определялась по изменению логарифма функции правдоподобия между предположениями r c 0 и r c равным величине, полученной при аппроксимации данных. В каталог включались источники для которых значимость протяженности превышала 99,7%. Кроме определения значимости протяженности, аппроксимация ¬-моделью также дает измерение потока и радиуса источника.

После применения этой процедуры ко всем рентгеновским изображеНОВЫЙ ОБЗОР СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИК поток ниям было обнаружено 367 протяженных источников с потоком выше 10 13 эрг с 1 см 2, а также измерены их потоки и радиусы. Поскольку настоящий обзор является расширением обзора 160D, все скопления из этого каталога с потоком выше установленного предела вошли в полученную выборку. Таких скоплений оказалось 139 (см. табл. 6.1).

6.3 Оптическая идентификация протяженных источников Хотя использованный метод достаточно надежен и практически не приводит к фальшивым детектированиям (Вихлинин и др., 1998), для повышения надежности выборки была проведена оптическая идентификация протяженных рентгеновских источников. На данном этапе оптическая идентификация проводилась с использованием оцифрованных фотографических пластинок Паломарского обзора (DSS), а также разнообразных каталогов внегалактических источников. При идентификации по оптическим изображениям в расчет принималось увеличение поверхностной плотности числа галактик и наличие яркой эллиптической (cD) галактики вблизи рентгеновского пика. Этих признаков достаточно для идентификации скопления, поскольку наличие рентгеновского излучения горячего газа само по себе указывает на существоване глубокой потенциальной ямы. Предельные величины звезд, которые еще видны на использованных фотопластинках, составляют около 20–21m в полосе R. Для галактик эта величина меньше, так как они являются протяженными объектами. Типичные абсолютные величины cD-галактик составляют  23m, что для скопления, расположенного на красном смещении z 0,5, примерно соответствует пределу детектирования фотопластинок. Поэтому скопления, расположенные дальше, на этих пластинках не видны. Для идентификации этих скоплений требуются дополнительные фотометрические наблюдения.

Для иллюстрации того, каким образом проводилась оптическая идентификация протяженных источников, зарегистрированных в нашем обзоре, на рис. 6. §6. Оптическая идентификация протяженных источников

84 НОВЫЙ ОБЗОР СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИК

приведены оптические изображения некоторых из них на фотопластинках Паломарского обзора. На эти изображения наложены рентгеновские контуры про тяженных источников. На рис. 6.3а изображена близкая спиральная галактика M61, которая также является протяженным рентгеновским источником. Видно, что близкие галактики могут быть легко отсеяны из полученной выборки при помощи Паломарского обзора (табл. 6.1). Несмотря на то, что изучение близких скоплений не является целью нашего обзора, в него для полноты были включены несколько таких скоплений. Это было сделано потому, что они попали в обзор случайно и не являлись мишенями наведений телескопа РОСАТ.



Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |
 


Похожие материалы:

« РОДИН Александр Евгеньевич ПРЕЦИЗИОННАЯ АСТРОМЕТРИЯ ПУЛЬСАРОВ В ПРИСУТСТВИИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ШУМОВ Специальность 01.03.02 - астрофизика, радиоастрономия ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научные руководители – доктор технических наук Ю. П. Илясов, доктор физико-математических наук С. М. Копейкин Москва 2000 Содержание Введение 7 1 Пульсарная радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой 18 1.1 Алгоритм обработки РДБ-наблюдений . . . . . . ...»

« Абунин Артм Анатольевич ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОРБУШ-ЭФФЕКТОВ И ИХ СВЯЗЬ С СОЛНЕЧНЫМИ, МЕЖПЛАНЕТНЫМИ И ГЕОМАГНИТНЫМИ ВОЗМУЩЕНИЯМИ Специальность 01.03.03 – Физика Солнца Диссертация на соискание учной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: кандидат физико-математических наук Белов А.В. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение Глава 1. Обзор современного состояния исследований Форбуш-эффектов. Средства и методы изучения вариаций галактических космических лучей . ...»

«Куприянов Владимир Викторович Численно-экспериментальное исследование вращательной динамики спутников планет 01.03.01 – Астрометрия и небесная механика ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д. ф.-м. н. Шевченко Иван Иванович Санкт-Петербург – 2014 Оглавление Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Глава 1. Исторический обзор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1. Численное ...»

« Гожа Марина Львовна НАСЕЛЕНИЕ РАССЕЯННЫХ ЗВЕЗДНЫХ СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИКИ 01.03.02 – астрофизика и звездная астрономия Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор В.А. Марсаков Ростов-на-Дону – 2014 2 Оглавление Введение………………………………………………………………………………. 5 Глава 1. Неоднородность населения рассеянных звездных скоплений в Галактике…………………………………………………………………………. 20 1.1 ...»

«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.