The R.A.P. Project (Reviews of Astro-Ph) 2003
Галактики, АЯГ, квазары
(Архив Галактики: v.2, 2004,
v.1, 2002-2003)
Authors: Masataka Fukugita et al.
Comments: 14 pages, Accepted for publication in Astrophys. J. Letters
Обычно считается, что в эллиптических галактиках новые звезды практически
не образуются. Для большинства из них так оно и есть, но не для всех ...
В выборке ярких близких (по космологическим меркам) галактик
Слоановского обзора среди эллиптических
галактик оказались объекты с заметным темпом рождения звезд.
Галактики были выделены в начале по своим морфологическим характеристикам, а
затем по линии водорода Hα. Число подобных объектов
невелико - десятые доли процента от полной выборки - однако, открытие, если
оно затем будет подтверждено, чрезвычайно интересно, в том числе и для
нашего понимания эволюции Вселенной.
Authors: C. Megan Urry
Comments: 12 pp, invited review at Princeton meeting on "AGN Physics with the Sloan Digital Sky Survey" (July 2003), ed. G. T. Richards and P. B. Hall, ASP Conf. Series, in press
Построение единых моделей - увлекательнейшая вещь. Вам нужно сплести сеть из идей, основывающихся на простых предположениях, и накинуть ее на всю совокупность имеющихся фактов.
Давно ученые пытаются создать единую модель для активных ядер галактик. В соответствии с программой максимум весь зоопарк этих объектов должен объясняться разной массой центральных черных дыр, разной ориентацией относительно наблюдателя (например, смотрим ли мы прямо в джет или нет), ну и конечно же надо не забыть про эволюцию.
Автор дает обзор новых результатов (и новых проблем!) в этой области. Полагаем, что это будет интересно достаточно широкому кругу читателей.
Authors: A. Bosma
Comments: 12 pages, 4 figures, includes style file, invited review at IAU Symposium 220, eds. S. Ryder, D.J. Pisano, M. Walker & K.C. Freeman, has 2 page appendix with historical notes
Согласно всем имеющимся на сегодняшний день данным во Вселенной присутствует значительное количество темного вещества. По всей видимости это некие элементарные частицы, проявляющие себя в первую очередь в гравитационном взаимодействии. В силу последнего обстоятельства темная материя важна для образования структуры во Вселенной.
Темная материя доминирует по массе в большинстве крупных галактик. По сути галактики погружены в гало темной материи. В обзоре автор последовательно и доступно описывает современные наблюдательные данные по свойствам темной материи в галактиках. Обсуждаются нерешенные проблемы. Дается исторический обзор.
Authors: Laura Sales, Diego G. Lambas
Comments: 5 pages, 4 figures, accepted in MNRAS
Эффект Хольмберга состоит в том, что спутники спиральной галактики избегают появляться в области вблизи ее диска. Эффект был открыт для нашей Галактики, когда в области ближе 30o от диска было обнаружено 45 спутников, а на больших удалениях - 173 из 218 тогда известных.
Теперь этот эффект обнаружен для спиральных галактик каталога 2dFGRS, причем действие этого эффекта простирается на расстояние до 500 кпк.
Authors: J. T. Stocke et al.
Comments: 19 pages, 3 figures; AJ in press
Напомним, что галактики ранних типов - это эллиптические (Е) и линзовидные
(S0). Такие объекты встречаются как в группах и скоплениях, так и по
одиночке. Авторы исследовали около сотни таких уединенных
объектов (65 эллиптических и
37 линзовидных).
(О линзовидных галактиках см.
What are S0 (0) Galaxies?.)
Основной вопрос, мотивировавший исследование, состоит в
понимании процесса образования галактик этих типов.
Вариантов тут два: они или образуются сразу как есть, или появляются в
результате слияния нескольких более мелких галактик (кроме того, могут быть
важны такие процессы, как выметание газа из галактик в скоплениях).
Поэтому важно сравнить объекты в скоплениях (где очевидно были слияния
и выметание газа при движении галактики сквозь среду скопления) и
одиночные галактики.
В скоплениях S0-галактик в 4 раза больше, чем Е-галактик. Среди одиночных объектов картина обратная: эллиптических галактик в два раза больше. Это наводит на мысль, что линзовидные галактики образуются в основном путем взаимодействия в скоплениях, а вот процесс рождения эллиптической галактики в скоплении и вне его идет примерно одинаково.
В дальнейшем необходимо проводить рентгеновские наблюдения одиночных эллиптических галактик. Пока таких данных недостаточно (авторы описывают результаты всего по одной галактике). Возможно, одиночные эллиптические галактики возникли в результате полного слияния членов небольшой группы.
Authors: Robert M. Salow, Thomas S. Statler
Comments: 54 pages, submitted to ApJ
У Туманности Андромеды (M31) наблюдается странное двойное ядро - второй его компонент очень маленький, он слабо светится и не оказывает влияния на движение окружающих звезд. Авторы данной статьи полагают, что это не вторая черная дыра, а "горячее пятно" в диске вокруг сверхмассивной черной дыры (основного компонента ядра).
Authors: Yasushi Suto
Comments: 15 pages, Invited review for IAU symposium 216 "Maps of the Cosmos"
Напомним, что данные по крупномасштабной структуре - это один из четырех китов, на которых покоится современная наблюдательная космология. С теоретической точки зрения структура исследуется методом численного моделирования. Автор обсуждает пути развития этого направления в ближайшие годы. Важным здесь оказывается не только и не столько увеличение мощности компьютеров, а новые наблюдательные данные, которые позволяют точнее задавать начальные условия.
Authors: Jaron Kurk et al.
Comments: 2 pages, no figures, to be published in "Multiwavelength mapping of galaxy formation and evolution", proceedings of a conference held in Venice, October 13-16 2003
Короткий отчет о поиске галактик на больших красных смещениях. По наблюдениям на VLT авторы ищут эмиссионные линии, соответствующие красному смещению порядка 6.5. Пока найдено три неплохих кандидата.
Authors: Michael J. Hudson
Comments: 6 pages, 1 figure
По объединенным данным последних обзоров пекулярных скоростей галактик (SMAC, SC, EFAR и др.) восстановлена структура крупномасштабных движений, на расстояниях до 100 Мпк (на этом расстоянии средняя скорость движения галактик составляет 350+/-80 км/с). Полученная картина показана внизу. Получившаяся структура удовлетворяет предсказаниям современной CDM космологической модели.
Authors: M.Bellazzini et al.
Comments: 14 pages, 20 figures, Submitted to MNRAS: October 2, 2003
В созвездии Большого Пса открыт еще один близкий спутник нашей Галактики. Его угловые размеры на небе составляют примерно 20ox20o. Эта галактика не была открыта до сих пор потому, что ее перекрывают три рассеянных скопления: NGC 2477, Tombaugh 1 and Berkeley 33. Отделить звезды галактики от звезд скоплений удалось на диаграмме Герцшпрунга-Рассела (диаграмме цвет-светимость). После этого удалось определить и геометрические размеры карликовой галактики-спутника.
Слева - разделение звезд скоплений и галактики на диаграмме цвет-светимость, справа - контуры открытой галактики и центры закрывающих ее рассеянных скоплений. |
Authors: R.C. Kraan-Korteweg et al.
Comments: 8 pages, 6 encapulated ps-figures, uses newpasp.sty, to appear in IAU Symp. 216, Maps of the Cosmos, ASP, eds. M. Colless & L. Staveley-Smith
В плоскости Млечного Пути очень трудно наблюдать внегалактические источники из-за большого поглощения в оптике. Зато можно проводить радионаблюдения. Авторы представляют результаты наблюдений галактик за южной частью Млечного Пути на 64-метровом радиотелескопе. Обнаружено много интересного, в частности одна из самых массивных спиральных галактик - HIZOA J0836-43 (полная масса более 1012 масс Солнца).
Authors: A.K.Romer et al.
Comments: 9 pages, 5 figures
Крупные скопления галактик окружает очень горячий газ, его температура определяется условием равновесия в мощном гравитационном поле скопления. Часть фотонов реликтового излучения, проходя сквозь такие облака, рассеиваются на энергичных электронах и перемещаются из микроволновой области в рентгеновскую. А результате в радиодиапазоне вокруг скопления будет наблюдаться недостаток микроволновых фотонов, т.е. понижение температуры реликтового излучения. Это и есть эффект Сюряева-Зельдовича.
Построением микроволновых карт скоплений галактик в течение 2001 и 2002 годов занимался установленный на южном полюсе телескоп Viper (с помощью массива болометров ACBAR). Карты двух скоплений показаны ниже, эффект Сюняева-Зельдовича виден "невооруженным глазом".
Последняя карта взята из еще одной работы того же научного коллектива:
(astro-ph/0311263)
P.Gomez et al.
Наблюдения эффекта Сюняева-Зельдовича на массивных скоплениях галактик
(Sunyaev-Zeldovich Observations of Massive Clusters of Galaxies)
Authors: Jounghun Lee, Naoki Yoshida
Comments: 13 pages, 4 figures, submitted to ApJ Letters
Что такое эффект Сюняева-Зельдовича модно прочесть в предыдущей заметке. А здесь показана картина, открывшаяся астрономам в после проведения ряда радио обзоров.
Authors: T. Oosterloo et al.
Comments: To appear in the proceedings of the IAU Symposium #217, Recycling Intergalactic and Interstellar Matter, eds. P.-A. Duc, J. Braine, and E. Brinks, 6 pages with low resolution figures. The full paper with high resolution images can be downloaded from http://www.astron.nl/~morganti/Papers/cloud.ps.gz
Мы уже писали о призраках галактик. Вот еще один интересный пример таких привидений.
Авторы обнаружили два небольших облака ионизованного водорода (HII) в бедной группе галактик вокруг NGC 1490. Области HII лежат как минимум в 100 кпк от ближайшей оптической галактики. Зато они связаны с областями нейтрального водорода (HI), которые образуют цепочку длиной 500 кпк. Металличность этих облаков близка к солнечной, что не позволяет говорить об их первичной природе. Наиболее вероятно, что это остатки галактики, которая была разрушена приливными силами. Наличие областей ионизации (HII) говорит о том, что имеет место процесс звездообразования. Авторы полагают, что вокруг взаимодействующих галактик может быть много таких облаков нейтрального водорода. А мы позволим себе пофантазировать о планете на орбите вокруг звезды, образовавшейся в таком облаке в межгалактическом пространстве. Представьте, небо фактически без звезд, зато "висит" галактика, которая своим приливным воздействием все это и устроила...
Отметим, в заключение, что появилась и другая статья "Discovery of Intergalactic HII Regions", где также говорится об открытии внегалактических областей HII.
Authors: Jordi Miralda-Escude, Juna A. Kollmeier
Comments: 21 pages, submitted to ApJ
Как мы уже писали, существует проблема, как быстро создать сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. Механизм должен объяснять диапазон масс, скорость образования (есть данные по массивным дырам в эпоху появления самых первых галактик), а также различные корреляции параметров.
В этой статье авторы предлагают такую модель. Вокруг черной дыры (как создать "зачаточную" черную дыру в принципе понятно) существует тонкий аккреционный диск. Звезды из центральной части галактики динамическим взаимодействием выбрасываются на высокие вытянутые орбиты. Соответственно, затем они несколько раз пересекают диск в своем вращении вокруг галактического центра. При каждом таком пересечении звезда теряет угловой момент, и наконец "вливается" в диск.
Авторы обсуждают достоинства и недостатки модели, и предлагают наблюдательные тесты для проверки базовах предположений и основных предсказаний сценария.
Authors: F. Combes, A.-L. Melchior
Comments: 2 pages, 2 figures, contribution in Scientific Highlights, SF2A-2003, to be published by EDP-Sciences
Короткий отчет о ходе работ над интересным проектом. Авотры поставили своей задачей с помощью численного моделирования получить библиотеку сливающихся галактик. Как хорошо известно, взаимодействие галактик может порождать весьма причудливые конфигурации. Было бы интересно заранее иметь набор симуляций. Для того, чтобы это давало отдачу, нужно иметь около 1000 смоделированных слияний. Большая работа!
Authors: Peter Erwin
Comments: LaTeX, 25 pages, 6 EPS figures. Submitted to Astronomy & Astrophysics. Version with full-resolution figures available at http://www.iac.es/galeria/erwin/research/
Каталог из 67 галактик с интересной морфологией. В статье есть любопытные иллюстрации, которые показывают, как выглядят двойные перемычки (бары), и как разные структуры маскируются под двойные бары.
Authors: Torsten Ensslin et al.
Comments: 7 pages, 11 figures
Cooling flows (потоки с охлаждением) наблюдаются в скоплениях галактик. Горячий (очень горячий) раз в скоплениях слабо излучает и остывает очень медленно. Однако, если его температура опускается ниже некоторого уровня, его излучательная способность быстро растет (с понижением температуры), охлаждение газа усиливается, его давление падает, плотность растет (его сжимают все еще горячие окружающие слои) и он начинает падать к центу скопления галактик. Свое название такие потоки вещества получили из-за того, что в центре скопления их температура ниже, чем на периферии.
Все описанное выше - предисловие к данной статье (практически в ней не рассматриваемое). Тема данной статьи - магнитные поля и энергичные частицы (космические лучи) в потоках охлаждения. Их роль там достаточно велика, а физические условия позволяют эффективно изучать свойства этих компонент межзвездной (и межгалактической) среды.
Статья очень понятно написана и прекрасно проиллюстрирована.
Геометрия измерения магнитных полей в скоплении галактик по Фарадеевскому вращению плоскости поляризации излучения. |
Authors: F.K. Liu et al.
Comments: 6 pages, 2 figures, MNRAS, 340 (2003) 411
Из центров радиогалактик в противоположных направления выбрасываются два пучка релятивистских частиц, которые на некотором расстоянии от галактики тормозятся и образуют видимые в радиодиапазоне "радиоуши". Одна из теорий полагает, что подобная активность является результатом слияния в центре галактики двух сверхмассивных черных дыр неравной массы. В данной статье подробно рассмотрен случай галактики с которой связан радиоисточник B1834+620.
Authors: Barbara S. Ryden (Ohio State)
Comments: 19 pages, 5 figures; ApJ, accepted
Форму диска спиральной галактики обычно описывают как сплюснутый сфероид. Но это не совсем верно - на самом деле галактики являются трехосными эллипсоидами, у которых две оси (a и b в плоскости диска) почти равны друг другу, а третья (c) - существенно меньше. По 12767 галактикам Слоановского цифрового обзора для распределения осей галактик получены следующие величины:
<c/a> = 0.222 +/- 0.057
(epsilon = 1-b/a).
Authors: Magda Arnaboldi
Comments: 10 pages, 5 figures
В последнее время появился интерес к внегалактическим (т.е. не принадлежащим ни одной галактике) звездам в скоплениях галактик. Такие звезды могли быть выброшены при близких пролетах или образоваться вне галактик из выброшенного их них газа. Одна из идей, высказанных в этом обзоре, - искать не сами звезды, а гораздо более яркие планетарные туманности, возникающие на конечных стадиях их эволюции.
Authors: Michael J. West et al.
Comments: 2 pages, no figures. Talk presented at JD6, IAU General Assembly XXV, Sydney, Australia, July 2003, to appear in Highlights of Astronomy, Vol. 13
Есть все основания полагать, что шаровые скопления могут существовать не только вокруг материнских галактик, но и самостоятельно. В это крайне короткой (по сути одностраничной) заметке авторы сообщают о том, что они нашли новые подтверждения того, что выделенный ими объект является таким одиночным шаровым скоплением.
Authors: Richard de Grijs (University of Sheffield, UK)
Comments: 8 pages LaTeX, incl. 4 figures
Молодые массивные звездные скопления - наиболее значимые продукты интенсивных эпизодов звездообразования, вызванных столкновениями, слияниями или близкими пролетами галактик. Их вклад в общую светимость может превышать светимость остальных частей сталкивающихся галактик. Размеры, массы и светимости этих молодых скоплений указывают на то, что по крайней мере часть из них может в последствии превратиться в шаровые скопления, подобные наиболее массивным из наблюдаемых в ближайших галактиках. Подтверждение или опровержение подобной эволюционной связи существенно продвинуло бы наше понимание вопросов эволюции звездных популяций в "простых" и сталкивающихся галактиках. Тот факт, что в настоящее время новые шаровые скопления больше не образуются, по-видимому, служит подтверждением сценария иерархического скучивания.
Authors: Hyron Spinrad
Comments: 27 pages, 8 figures.
Обзор посвящен проблемам обнаружения и наблюдения наиболее удаленных галактик. Для инструментов сегодняшнего дня это объекты с z>6. Это слабые объекты, излучающие в основном в инфракрасном диапазоне и сильно отличающиеся от галактик, которые мы видим рядом с нами. Особое внимание уделено проблеме ранней эволюции галактик.
На сегодняшний день обнаружены галактики с z=6.57!
Отметим также оригинальную (т.е. не обзорную) статью The host galaxies of luminous quasars, авторы которой представляют данные по наблюдениям на Космическом телескопе 17 галактик на z~0.4, в которых находятся квазары. Это интересное исследование дает возможность узнать свойства материнских галактик квазаров на одном красном смещении, но с очень разными светимостями квазаров. Это важно для изучения взаимосвязи массы центральной черной дыры с параметрами галактики (в первую очередь с ее балджем).
Authors: Barton J. Pritzl et al.
Comments: 5 pages, including 3 figures and 1 table, emulateapj5/apjfonts style. Accepted by the Astrophysical Journal Letters
С ростом наблюдательных возможностей растет качество и количество данных по
эволюции галактик. При этом иногда удается обнаружить достаточно необычные
объекты.
В этой статье представлены данные по карликовой галактике HIPASS J1321-31.
Чем же она так примечательна? Авторы обнаружили в ней довольно много ярких
красных звезд. Этому может быть несколько объяснений. Однако по мнению
авторов наиболее подходящим является наличие популяции красных гигантов с
возрастом порядка одного миллиарда лет. Что же тут необычного?
Необычное заключается в отсутствии заметного числа более молодых звезд.
Т.е. после периода достаточно бурного звездообразования (когда образовались
наблюдаемые гиганты) было относительное затишье, когда звезды практически не
образовывались. Это довольно странное поведение наблюдается впервые.
Других примеров подобной эволюции галактики пока нет.
Отметим, правда, что работа по определению звездного состава далекой слабой
галактики таит в себе много сложностей, так что не исключено, что
отыщутся и другие объяснения.
Authors: Myung Gyoon Lee
Comments: 28 pages, 14 figures
Гигантские эллиптические галактики "сидят" в центрах скоплений галактик. Вероятно они образовались в результате слияния большого числа "обычных" галактик. Наблюдения показывают, что процесс формирования этих галактик происходит при z>2 (т.е. более 10 млрд. лет назад). Шаровые скопления гигантских эллиптических галактик (а их число у некоторых галактик доходит до 10000) четко разделяются на две группы по цветам: голубые шаровые скопления, звезды в которых очень бедны металлами, и красные шаровые скопления, состоящие из звезд с металличностью близкой к Солнечной. По-видимому, голубые скопления образовались 12-13 млрд. лет назад (т.е. до слияния галактик к которым они принадлежали), а красные - 10-11 млрд. лет назад, одновременно с самой гигантской эллиптической галактикой. Получается, что химическая эволюция вещества галактик в интервале между образованиями этих двух популяций шаровых скоплений шла чрезвычайно быстро.
Authors: Philip Massey et al.
Comments: 19 p., 5 fig. Scheduled for the November 2003 issue of AJ
Наша Галактика (Млечный Путь) достаточно богата пылью, кроме того ее звезды ярко светятся, поэтому в некоторых местах на небе бывает очень трудно заметить даже достаточно близкие и большие по площади, но не очень яркие галактики местной группы. В результате чего можно "неожиданно" открыть очень близкую неизвестную галактику, и такое случалось уже не раз.
Наблюдения подобной, открытой только в 2000 г., близкой карликовой иррегулярной галактики HIZSS 3 в радио и оптическом диапазоне провели авторы данной работы. Галактику, удаленную от нас на расстояние около 1.8 Мпк, не удалось разрешить на звезды, но в ней была обнаружена H II область (область ионизованного водорода), вероятно, вокруг зоны звездообразования.
Authors: A.J. Barth, P. Martini, C. H. Nelson, L. C. Ho
Comments: 6 pages, To appear in ApJ Letters
Изучение спектра далекого квазара показало, что вплоть до красного смещения 6.4 содержание железа изменяется несильно. Это означает, что основные производители железа - сверхновые типа Ia - появились уже на красных смещениях z > 10 (об этих сверхновых см. статью "Have the Elusive Progenitors of Supernovae Type Ia Been Discovered?" - astro-ph/0308018).
Кроме того, авторы попытались оценить массу черной дыры, находящейся в центре квазара. Она оказалась равной примено 109 - 1010 солнечных масс. По всей видимости квазар светит почти на пределе своих возможностей, т.е. светимость близка к предельной (т.н. эддингтоновской), которая в основном определяется массой центрального объекта.
Authors: Fabian Walter et al.
Comments: 12 pages, 2 figures. To appear in Nature, July, 2004
Сейчас известно уже довольно много объектов за красным смещением 6. Но здесь важно не просто открывать все более и более далекие источники. Нужно изучать их. Для понимания эволюции галактик существенными оказываются наблюдения молекулярного газа, в первую очередь СО. В этой статье описываются данные по рекордно далекой галактике, внутри которой существует квазар, и в которой удалось зарегистрировать излучение монооксида углерода. По таким данным удается достаточно точно определить массу газа. Учитывая близость времени излучения (Вселенной тогда было всего около 7 процентов от ее современного возраста) ко времени вторичной ионизации (по данным WMAP это красные смещения порядка 20), данное открытие дает возможность понять новые детали о Вселенной времен окончания "мрачной эпохи".
См. также другую заметку этих авторов: astro-ph/0307408.
Authors: Alexei Y. Kniazev et al.
Comments: To appear in August 20 issue of ApJ Letters, 6 pages, 2 figures
Как всем ясно (и мы неоднократно об этом писали), любой крупный обзор содержит массу интересной информации, которая является в некотором смысле побочным продуктом, т.к. не связана напрямую с главной задачей проекта. Слоановский цифровой обзор неба (SDSS) не является исключением. Более того, будучи одним из самых крупных проектов за всю историю астрономии, он содержит колоссальное количество информации о самых разных объектах. Нужно только ее извлечь.
Алексей Князев и его соавторы рассказывают об открытии восьми галактик с экстремально низким содержанием металлов (напомним, что в астрономии к "металлам" причисляют все элементы тяжелее гелия, в том числе и кислород). По всей видимости эти галактики никогда не испытывали мощного звездообразования, и после миллиардов лет "сна" только сейчас "просыпаются". Исследование таких объектов сейчас очень актуально в связи с большой активностью в изучении эволюции галактик вообще и их химической эволюции в частности.
Для выделения этой восьмерки "экологически чистых" галактик понадобилось обработать 250000 индивидуальных спектров. Поэтому работа представляет интерес и с точки зрения описания уникальной методики выявления объектов с низким содержанием кислорода.
Authors: Paola Andreani et al.
Comments: 23 pages, accepted in ApJ
Речь здесь идет не обо всех космических проектах, а только о длинноволновых: дальний ИК-диапазон и миллиметровые волны. Это спутники SIRTF и Herschel. Авторы пытаются дать предсказания относительно полного числа активных ядер галактик, которые могут быть открыты с помощью этих миссий. Ожидается множество объектов: на поле с размером порядка одного квадратного градуса спутники увидят около 10 000 активных ядер и галактик с бурным звездообразованием.
Очевидно, что ИК- и миллиметровый диапазоны подходят для наблюдения внегалактических активных объектов. А вот обычный видимый диапазон - не очень. Велика доля активных ядер галактик, которые в оптике видны плохо, зато хорошо проявляются в рентгене. Р. Майолино и его коллеги определили, что более половины из близких активных галактик могут быть правильно классифицированы только по рентгеновским наблюдениям (т.е. в оптике они не проявляют особой активности). Поэтому для исследований этих объектов необходимы всеволновые исследования, что означает, что необходимы и соответствующие спутники.
Authors: K.Knierman et al.
Comments: 34 p., 15 fig., 4 tabl. Accepted to Astronomical Journal.
Приливное взаимодействие близко пролетающих галактик выбрасывает из них струи вещества - "приливные хвосты". В этих струях, где газ сильно возмущен, начинаются звездообразование, причем этот процесс заметно отличается от звездообразования в "спокойных" галактиках: звезды образуются в тонких вытянуты вдоль "хвостов" структурах. Изучение хода звездообразования в таких галактиках позволяет понять его зависимость от ряда физических параметров (в невзаимодействующих галактиках это сделать существенно труднее).
Если эта тема вам не очень интересна, но вы никогда не видели "Каталога взаимодействующих галактик" Воронцова-Вельяминова, то посмотрите на фотографии в статье, они того заслуживают.
Приливные "хвосты" четырех классических галактик последовательности Тумре во всей красе. Некоторые из сфотографированных галактик имеют собственные имена: NGC 4038/39 - "Антенна", NGC 7252 - "Мирный Атом".
См. также работу "The extended tails of Palomar 5: A ten degree arc of globular cluster tidal debris", посвященную наблюдениям длиннейшего приливного хвоста у шарового скопления Palomar 5, и "The luminosity function of Palomar 5 and its tidal tails", где речь идет о звездах в приливном хвосте.
Authors: Martin G. Haehnelt
Comments: 16 pages, LaTeX, 8 postscript figures. Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 1: Coevolution of Black Holes and Galaxies, ed. L. C. Ho (Cambridge: Cambridge Univ. Press), 2003, in press (invited review)
Как известно, массы черных дыр в центрах галактик хорошо коррелируют со свойствами балджей (сферических составляющих). Наиболее очевидное объяснение состоит в том, что черные дыры и балджи образовывались одновременно. Автор дает обзор такого процесса.
Существенным элементом процесса формирования галактик являются слияния. Это получило наименование "иерархического построения галактик". Об этом можно также прочесть более короткий обзор того же автора: "Hierarchical build-up of galactic bulges and the merging rate of supermassive binary black holes".
Authors: A. Georgakakis et al.
Comments: 12 pages, 6 figures, accepted for publication in MNRAS
Современная астрономия является всеволновой. Т.е. источники одновременно могут изучаться в разных диапазонах: от радио до гамма. Важным методом при таком подходе является наложение нескольких т.н. глубоких снимков. Например, области наблюдений для глубоких снимков Чандры выбирались исходя из уже имеющихся глубоких снимков, полученных на Космическом телескопе.
В этой работе речь идет об исследованиях слабых радиоисточников, зарегистрированных в обзоре Феникс, в рентгеновских лучах по данным спутника ХММ-Ньютон. Кроме того, подключались хорошие данные по наблюдениям в УФ, ИК и оптике. Основной объект исследований - галактики с активным звездообразованием на красных смещениях 0.2-0.5. Исследования столь далеких объектов уже позволяют рассуждать об эволюции галактик со временем. Авторы видят явные следы таких процессов (в прошлом звездообразование шло активнее).
Authors: G.Canalizo et al.
Comments: 22 pages, 5 figures (2 color). To appear in November 10 issue of
Наблюдения центральной части радиогалактики Cygnus A в ближнем инфракрасном диапазоне (в фильтре K) велись на телескопе Keck II. Изображение с угловым разрешением 0.05" показывает наличие неразрешенного ядра между двумя конусами ионизации/рассеяния. На расстоянии 400 пк от центра (0.4") обнаружен относительно яркий точечный источник с K~19m. Этот объект также был найден на архивных снимках Хаббловского телескопа. Скорее всего это карликовый спутник Cygnus A, падающий на нее под действием приливных сил.
Authors: Jeremy Goodman, Jonathan C. Tan
Comments: 13 pages, 4 figures; submitted to ApJ
Авторы развивают гипотезу об образовании сверхмассивных звезд в аккреционных дисках квазаров. Показано, что при реалистичных параметрах диски фрагментируют на сгустки с массой порядка нескольких сотен масс Солнца. Обсуждаются различные наблюдательные проявления, в том числе покраснение и ослабление излучения квазара, а также испускание гравитационных волн.
Authors: Oleg V. Kotov, Sergey Trudolyubov, W. Thomas Vestrand
Comments: 18 pages, Submitted to ApJ
Как известно, звезды в галактиках распределены очень редко. Например, при "столкновении" галактик отдельные звезды не сталкиваются. Поэтому М31, Туманность Андромеды, является достаточно "прозрачным туманом". С помощью аппаратуры XMM-Newton сквозь М31 удалось рассмотреть скопление галактик.
Источник RX J0046.4+4204, как это следует из его обозначения, был открыт еще на спутнике ROSAT (отсюда буква "R"). Но пространственное разрешение ROSAT было недостаточным для определения природы источника. Рентгеновская обсерватория нового поколения дает такую возможность. Возможность получать хорошие рентгеновские спектры на XMM-Newton позволяет однозначно определить, что этот источник является далеким (красное смещение 0.293) скоплением галактик. Так что от новой аппаратуры не скроешься и в "тумане Андромеды".
Authors: T. Treu
Comments: 18 pages, 5 figures. Invited review to appear in "Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 3: Clusters of Galaxies: Probes of Cosmological Structure and Galaxy Evolution", ed. J. S. Mulchaey, A. Dressler, and A. Oemler (Cambridge: Cambridge Univ. Press) (submitted Apr 14 2003)
Наши обзоры преследуют несколько целей. Все они так или иначе связаны с привлечением внимания подготовленного читателя (преподавателя, журналиста, студента, профессионала из смежной области знания и т.д.) к оригинальным работам. Наверное, особенно важно выделять более-менее доступные обзорные работы по разным вопросам (напоминаем, что мы ведем список обзоров, а также всегда выделяем их среди прочих статей). Вот одна из них.
В последние годы благодаря развитию техники наблюдений стало возможным изучать состав и структуру галактик, которые находятся достаточно далеко от нас, чтобы стали заметны эволюционные изменения. С точки зрения теории здесь еще много неясного. Поэтому все это очень интересно: это "дышит". В данном обзоре автор описывает известные данные по эволюции галактик ранних типов. Разумеется, данныенаблюдений сравниваются с предсказаниями теоретиков.
Authors: H.L. Morrison et al.
Comments: 60 pages including 17 figures; submitted to ApJ
Как известно, шаровые скопления в нашей Галактике распределены более-менее сферически симметрично относительно центра Галактики. В М31 (Туманности Андромеды) авторы обнаружили шаровые скопления, которые составляют тонкий диск. Уточним, они не только в данный момент находятся в диске, но и кинематика их движений такова, что они являются "жителями" тонкой плоской составляющей М31. Это о многом говорит. Во-первых, можно сказать, что у М31 уже давно был мощный диск. Во-вторых, можно утверждать, что Туманность Андромеды никогда не испытывала взаимодействия с галактикой, чья масса составляет хотя бы 10 процентов от массы диска М31.
Authors: F. Calura, F. Matteucci
Comments: 16 pages, 11 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal
Мы видим Вселенную благодаря звездам. Когда вы читаете: "Открыта самая далекая галактика...", то как правило это означает, что мы видим свет далеких звезд (активные ядра - отдельная песня). Поэтому во многом эволюция вселенной в последние несколько (порядка 10) миллиардов лет - это "эволюция галактик, состоящих из звезд". Описав эволюцию звездного населения галактик разных типов на протяжении миллиардов лет, вы будете иметь картину эволюцию светящегося вещества во Вселенной. Получается вполне-вполне грандиозно.
В данной статье построена картина эволюции плотности светимости галактик на основе девольно детальной картины их химической эволюции. Это включает в себя вспышки звездообразования, слияния галактик и многое другое. Все это по возможности привязывается к наблюдениям (а возможностей сейчас много).
На ранних этапах эволюции доминируют элииптические галактики: они дают основной вклад в полную "светимость Вселенной" в оптическом диапазоне. Затем более важными становятся крупные спиральные галактики (типа нашей). Кстати, наблюдаемое уменьшение плотности светимости галактик от z=1 до нашего времени объясняется в рамках данной модели тем, что спиральные галактики постепенно истощают резервуары газа....
Authors: D. Soldatenkov, A. Vikhlinin, M. Pavlinsky
Comments: 5 pages, Shortened version of the paper published in Astronomy Letters
Journal-ref: Astron.Lett. 5 (2003) 298
Оптические наблюдения показывают, что в центрах галактик NGC 4472 и NGC 4649 находятся сверхмассивные черные дыры с массами порядка 109.5 солнечных масс. Плотность межзвездной среды вокруг этих монстров довольно высока, однако .... Однако недавние наблюдения Чандры показали, что там нет мощных рентгеновских источников. Российские ученые смогли выделить лишь слабые мягкие источники со светимостями около 1038 эрг/с (15000-50000 светимостей Солнца). Для сверхмассивных черных дыр это совсем немного, столько дают черные дыры звездных масс в тесных двойных системах.
Authors: L. Ballo et al.
Comments: 6 pages, 2 figures, Latex manuscript; submitted to ApJL
Мы уже писали о двойном активном ядре в NGC 6240. Такие монстры образуются в результате слияния галактик, внутри каждой из которых сидит сверхмассивная черная дыра. И вот, возможно, открыт второй.
Arp 299 - это сливающаяся система с мощным ИК излучением, состоящая из двух галактик: IC 694 и NGC 3690. Данные спутника BeppoSAX показали наличие активного ядра. Новые наблюдения на Чандре и ХММ-Ньютоне позволили разделить излучение двух галактик (BeppoSAX не хватало углового разрешения для этого). Наличие сильных линий железа в спектре каждой из двух галактик позволяет сделать вывод о двух активных ядрах в системе Arp 299.
Если двойные черные дыры вас заинтересовали, то обязательно прочтите следующую статью (astro-ph/0306439)!
Authors: Stefanie Komossa
Comments: 14 pages, to appear in "The Astrophysics of Gravitational Wave Sources" (Maryland, April 2003), AIP in press, J. Centrella (ed); preprint with figures in full resolution and related papers are available at http://www.xray.mpe.mpg.de/~skomossa/
Фактически мы уже наблюдаем двойные сверхмассивные черные дыры (см. astro-ph/0306436). В недалеком будущем можно будет наблюдать гравитационные волны от таких пар. В данном обзоре автор суммирует все наблюдательные свидетельства в пользу пар черных дыр в ядрах галактик.
Authors: G. Ghisellini
Comments: 8 pages, 5 figures. Invited talk at the 2nd Veritas Symposyum: "TeV Astrophysics of extragalactic souces". April 2003, Chicago
Блазары - это объекты типа BL Lac. Они являются активными галактическими ядрами с джетами. Причем мы смотрим практически прямо в джет. Это приводит ко многим интересным феноменам. В частности, блазары являются источниками очень жесткого излучения - вплоть до ТэВов! В данном коротком обзоре обсуждаются свойства блазаров, особенно их быстрая переменность в жестких диапазонах спектра.
Authors: S. G. Djorgovski et al.
Comments: Latex file, 8 pages, 3 eps figures, sty files included. To appear in the ApJ
Рядом с известным квазаром на z = 5.02 +- 0.02 обнаружен второй на z = 4.96 +- 0.03. Это соответствует физическому расстоянию в несколько Мпк. Вероятность случайного совпадения крайне мала (т.е. если вы возьмете типичную квазарную пространственную плотность на этом красном смещении, то среднее расстояние между квазарами будет не несколько Мпк, а существенно больше). Значит, имеет место некоторое скучивание (сколь ни странно это звучит в применении к паре объектов).
Квазары могут являться маркерами крупномасштабной структуры (см. astro-ph/9502056). Авторы полагают, что эта пара квазаров может отмечать протоскопление галактик. Если это так, то это самая далекая из известных структур этого типа.
Пары квазаров на больших красных смещениях обсуждаются и в работе Yamada и др. Are two z~6 quasars gravitationally lensed ?. Авторы рассматривают важный вопрос: как отличить реальные пары от линзированных изображений. В частности, они находят пару квазаров на красном смещении порядка 6, которые по всей видимости являются не линзированной, а реальной парой объектов.
Authors: Yoshiaki Taniguchi et al.
Comments: 23 pages, 12 figures, jkas35.sty. To appear in the proceedings of the APCTP WoFormation and Interaction of Galaxies, edited by Hyung Mok
Сейчас известно уже более двадцати галактик на красных смещениях. больших пятерки, которые являются мощными источниками в линии Лайман-альфа. Наличие такого излучения говорит о том, что это очень молодые, фактически формирующиеся, галактики. В своем обзоре авторы обсуждают последние открытия в этой области. Кроме этого, большое внимание уделяется ветрам этих галактик, которые оказывают существенное влияние на межгалактическую среду.
См. также статью "The Properties of Galaxies at z>5", посвященную обработке данных по свежей выборке из 44 далеких объектов.
Authors: Anton M. Koekemoer et al.
Comments: AASTEX-Latex, 12 pages, 3 figures, including 1 jpg figure. Accepted by the Astrophysical Journal Letters
В результате обработки южного глубокого снимка Чандры было найдено семь источников, которые не имеют оптического отождествления (в лучшем случае видны очень-очень слабые красные объекты). Авторы рассматривают гипотезу о внегалактической природе этой семерки. Столь высокое отношение рентгеновского и оптического потока нетипично. Поэтому авторы полагают, что это может быть новый тип источников: очень запыленные активные галактики или галактики на очень больших красных смещениях (тогда сдвиг в спектре может дать похожие свойства). Однако, все равно остаются вопросы развеять которые, по мнению авторов, должны глубокие наблюдения в ИК диапазоне.
Authors: Richard G. Bower, Michael L. Balogh
Comments: Invited review talk to be published in the Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 3: Clusters of Galaxies: Probes of Cosmological Structure and Galaxy Evolution, ed. J. S. Mulchaey, A. Dressler, and A. Oemler (Cambridge: Cambridge Univ. Press). 17 pages, Latex
Вспоминается мультфильм про попугая, мартышку, удава и слоненка, в котором они обсуждали сколько орехов составляют кучу. В данном обзоре авторы обсуждают разницу между группами и скоплениями галактик. На самом деле уже в последнем абзаце первого раздела (1.1) авторы дают определение группы и скопления (соответственно масса гало от 1013 до 1014 масс Солнца и более 1014). Затем обсуждается темп звездообразования в галактиках групп и скоплений в зависимости от их окружения, а также рассматриваются различные связанные с этим вопросы.
См. также статью "Nature and Environment of Very Luminous Galaxies", посвященную самым ярким галактикам. Для них свойственно быть окруженными более слабыми компаньонами, хотя при этом они не показывают жесткой корреляции с богатыми группами и скоплениями. По ярким галактикам можно отслеживать небольшие группы галактик, которые трудно обнаружить другими методами.
Authors: D.A.Schwartz et al.
Comments: 4 pages, 3 figures, to be published in the proceedings of the Bologna jet workshop, "The Physics of Relativistic Jets in the CHANDRA and XMM Era."
Космическая обсерватория Чандра позволяет вести наблюдения в мягком рентгеное с угловым разрешением лучше 0.5". Это позволяет рассмотреть во внегалактических рентгеновских джетах структуры с размером от нескольких килопарсек или от нескольких сотен килопарсек (в зависимости от удаления объекта).
В данной работе были изучены джеты четырех квазаров. Их рентгеновское излучение возникает в результате обратного Комптон-эффекта: релятивистские электроны в джетах сталкиваются с фотономи реликтового излучения. Эти наблюдения позволяют оценить поток кинетической энергии, переносимой веществом джета. Он составляет ~1046 эрг/с на расстоянии порядка сотен кпк от основания джета.
Authors: H. Sudou et al.
Comments: 8 pages, 3 figures, to appear in the Science
Journal-ref: Science 300 (2003) 1263
Сверхмассивными черными дырами в ядрах галактик уже никого не удивишь. Также как и слияниями галактик. Однако, если рассмотреть два этих феномена вместе, то с неизбежностью мы приходим к выводу о том, что после слияния двух галактик с черными дырами в центрах образуются двойные сверхмассивные черные дыры. Предложено уже несколько кандидатов. В данной статье речь идет еще об одном.
Авторы провели детальные радионаблюдения, которые показали существование эллиптического движения центрального неразрешенного радиоисточника в ядре галактики 3C 66B. Это может служить серьезным указанием на наличие двух массивных объектов в центре - двух сверхмассивных черных дыр.
Отметим, что статья написана для Science, т.е. является в меру популярным изложением.
Authors: C.J.Conselice, M.A.Bershady, M.Dickinson, C.Papovich
Comments:42 pages with 17 figures, Accepted to Astron. Journal
Долгое время в вопросе о ходе формирования галактик друг с другом конкурировали две теории: теория фрагментации утверждала, что сначала газ (вещество) собиралось очень крупные облака (из-за плоской формы из назвали "блинами"), эти облака затем из-за гравитационной неустойчивости распадались на части из которых и образовывались галактики. Причем крупные галактики в среднем появлялись быстрее и раньше, чем мелкие. Теория иерархического скучивания описывала противоположное направление эволюции - от мелких газовых облачков (которых наблюдаются в Лайман-альфа-лесе) - к карликовым галактикам, а от них - к крупным массивным спиралям.
Наблюдения с Хаббловского телескопа нашли подтверждение второй теории, на красных смещениях z~3 иерархическая "сборка" галактик из мелких частей наблюдается напрямую.
Authors: R.Schoedel et al.
Comments: 51 pages, 16 Figures, submitted to ApJ
В кружке радиусом 1.2" вокруг центра нашей Галактики - источника Sagittarius A* (Sgr A*) - наблюдается более 40 звезд. На их динамику влияет центральная черная дыра. (Точнее, наиболее строгим доказательством существования центральной черной дыры является изучение динамики звезд наиболее близких к центру Галактики.) Об этих исследованиях уже неоднократно писалось, но здесь вы найдете детальное изложение, как методик наблюдения, так и результатов наблюдений и их интерпретацию.
Скорости звезд (пропорциональны длине стрелок). Размер изображения 2.4"x 2.4". | Проекции векторов ускорения звезд на картинную Плоскость (с 2 конусами). Показана область 0.6"x 0.7" вблизи центра. |
Authors: F.Eisenhauer et al.
Comments: 13 pages, 3 figures, 1 table, submitted to ApJL, May 27th, 2003
Существует огромное число способов измерить расстояние до центра нашей Галактики. Большинство из них косвенные или многошаговые. Оценки расстояния получаются разными - от 5 до 10 кпк, наиболее достоверные лежат в интервале от 7 до 8.5 кпк. В данной работе предложен новый прямой метод определения этой величины.
После почти десяти лет наблюдений были определены орбиты звезд, обращающихся вокруг центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути (см., например, обзор Шоделя). Самая близкая к центру звезда S2 делает оборот за 15.5 лет. Одним из параметров, определяемым одновременной с параметрами орбиты, является расстояние этой звезды от наблюдателя, т.е. удаление Земли центра Галактики.
Итого: расстояние полученное новым прямым методом равно
Authors: I.D. Karachentsev, V.E. Karachentseva, Yu.N. Kudrya, M.E. Sharina S.L. Parnovsky
Comments: Bulletin SAO (Russian AS), No.47, 5-185, 1999
Под "плоскими" галактиками, упомянутыми в заголовке, подразумеваются тонкие спиральные галактики видимые с ребра. Опубликована пересмотренная и дополненная версия каталога галактик видимых с ребра. Он включает в себя 4236 галактик, распределенных по всему небу. Полную версию данной статьи и каталога модно получить на сайте САО, а только каталог - в Страсбургском центре данных.
Authors: Chris Mihos
Comments: Invited review for Clusters of Galaxies: Probes of Cosmological Structure and Galaxy Evolution, Carnegie Observatories Symposium III. 17 pages, 6 figures
По самым разным причинам в последние годы активно изучается взаимодействие галактик в скоплениях. Во-первых данные новых рентгеновских обсерваторий позволяют узнать много нового о таких процесса (здесь далеко непоследнюю роль играют российские ученые, см. например, статью об Алексее Вихлинине в пятом номере журнала "Что нового в науке и технике"). Во-вторых, взаимодействия должны приводить к повышенному темпу звездообразования, а все, что связано с формированием звезд, является сейчас очень "горячей тематикой". В-третьих, все эти процессы научились достаточно хорошо моделировать.
В обзоре автор рассматривает многие аспекты, связанные со взаимодействием галактик, входящих в скопления. Обзор феноменологичский - почти без формул - а потому разобраться будет несложно. Разумеется, есть хороший список литературы.
Authors: V.P.Reshetnikov, S.A.Klimanov (AI SPbSU, Russia)
Comments: 8 pages, 4 figures, to be published in Astronomy Letters Journal-ref: Astron. Lett, v.29, p.429, 2003; Pis'ma v Astron. Zh., v.29, p.488, 2003
Если Вы интересуетесь астрономией, вам наверняка попадалось изображение галактики M51 - круглая, повернутая к нам плашмя галактика с четко видимыми спиралями. Один из рукавов тянется к небольшой галактике-спутнику. Наличие у галактик типа M51 спутника, движение которого можно измерить, позволяет определить распределение массы не только внутри диска галактики, но и снаружи, до места расположения спутника.
Галактика M51 - остальные галактики этого типа выглядят похожим образом (cм. также).
В данной работе было исследовано 20 галактик типа M51. Сравнение массы галактики, измеренной по движению спутника, и массы, полученной подсчетом всех светящихся звезд, показывает наличие умеренного количества темной материи. Целый ряд зависимостей для этих галактик выглядит иначе, чем для одиночных. Причиной данного эффекта, возможно, является усиленное звездообразование в основной галактике пары, вызываемое приливным воздействием спутника.
В южном и северном глубоких полях Хаббловского телескопа найдены семь далеких кандидатов в галактики класса M51. Такое небольшое их количество указывает на рост числа галактик данного типа с уменьшением красного смещения. Такое распределение галактик указывает, что существенная их часть могла формироваться путем захвата маломассивного спутника.
Authors: Y. Ascasibar
Comments: Ph.D. Thesis, Universidad Autonoma de Madrid. 210 pages, 46 figures
"Диссертант проводит теоретическое рассмотрение скоплений галактик.
Используются и численные, и аналитические методы.
Результаты сравниваются с наблюдениями."
Примерно так можно было бы начать официальный отзыв.
На самом деле автор детально описывает множество интересных и/или важных
моментов (в частности описано несколько открытых кодов).
Поэтому диссертация будет полезна тем, кто сам только начинает
заниматься подобными расчетами.
Authors: R. Pello et al.
Comments: 26 pages, 8 figures
Гравитационное линзирование на скоплениях галактик усиливает блеск слабых объектов, расположенных за ними. Таким образом скопление играет роль "гравитационного телескопа". Телескоп этот плохенький, сильно искажающий изображения, но даже самые богатые страны не могут позволить себе отказаться от его использования. Тем более, что искажая форму далеких галактик, гравитационная линза не вносит искажения в их спектры (для получения которых как раз и требуются самые крупные телескопы).
Спектры трех открытых в 90-е годы линзированных галактик
(z=1.9, 2.5 и 2.7). Хорошо видны линии поглощения.
В обзоре подробно рассмотрены результаты получаемые по линзированным галактикам в оптическом и инфракрасном диапазонах, а также их точность.
Authors: Andrey V. Kravtsov, Oleg Y. Gnedin
Comments:submitted to ApJ, 17 pages, 13 figures, LaTeX (uses emulateapj5.sty), version with high-resolution figures is available at http://astro.uchicago.edu/~andrey/papers/gc1/
Андрей Кравцов и Олег Гнедин являются признанными специалистами в области численного моделирования (образование крупномасштабной структуры, формирование галактик, звездная динамика и т.д.). Эта работа посвящена моделированию образования шаровых скоплений в иерархической космологии. Что это такое? В таких моделях галактики формируются в результате гравитационной неустойчивости из флуктуаций малой амплитуды. Этот сценарий в последние годы становится очень популярным, т.к. он хорошо стыкуется с инфляционной моделью, но, главное, есть сильные наблюдательные аргументы в пользу иерархического подхода, в первую очередь это данные по анизотропии реликтового излучения.
Первые скопления в модели авторов начинают появляться на z порядка 12, а основная масса - на красных смещениях 3-5. Скопления активнее формируются в массивных галактиках, так что в итоге имеется сильная корреляция между полной массой скоплений и массой галактики.
Authors: Scott T. Miller and Sylvain Veilleux
Comments: 34 pages + 17 jpg figures. Accepted for publication in the Astrophysical Journal Supplements, Vol. 148, October 2003 issue
Диски спиральных галактик - самые богатые газом структуры в них (ядра в таких галактиках обычно еще богаче газом, но они достаточно компактные, а диск простирается на килопарсеки). Из самых общих соображений ясно, что газ должен существовать и над плоскостью диска, но вопрос в том сколько его там? Дело в том, что на фоне богатого газом диска выделить его очень тяжело. Задача остается технически сложной, но становится решаемой в принципе, если мы наблюдаем галактику "с ребра". В этом случае излучение дискового и над-дискового газа можно разделить.
Подобная работа для 17 близких "edge-on" спиральных галактик была приведена с помощью очень интересного комплекта аппаратуры (смотри astro-ph/0305032) в Англо-Австралийской Обсерватории. Судя по названию, эта статья первая из серии.
Authors: Robert C. Nichol
Comments: Invited review talk to be published in the Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 3: Clusters of Galaxies: Probes of Cosmological Structure and Galaxy Evolution, ed. J. S. Mulchaey, A. Dressler, and A. Oemler (Cambridge: Cambridge Univ. Press)
Крупномасштабную структуру прописывают скопления галактик. А структура, как хорошо известно, является (наряду с реликтовым излучением, динамикой расширения, данными по первичному нуклеосинтезу) одним из китов, на которых покоится наше понимание эволюции Вселенной. Поэтому знание того, как скопления распределены в пространстве, крайне важно для современной космологии.
SDSS - Слоановский цифровой обзор неба. Как и всякий большой обзорный проект он дает массу результатов (будет измерено положение и блеск для 100 миллионов объектов). Но основное это конечно распределение галактик (а значит и их групп и скоплений). На основе обзора будет составлен большой каталог скоплений галактик. Собственно, этому и посвящена статья.
Создать каталог скоплений галактик не так-то просто. В начале надо выделить сами скопления. Что у вас есть - это изображения слабых галактик. Плоская картинка. Выделить их группы, и описать свойства этих групп - очень сложная задача. Автор описывает алгоритмы, которые используются командой SDSS. Ну и конечно же демонстрируются полученные к настоящему времени результаты. Впечатляет!
Authors: Sidney van den Bergh
Comments: 32 pages. 2 figures. To be published in "The Local Group as an Astrophysical Laboratory" Cambridge University Press 2003
Местная группа галактик насчитывает на сегодняшний день 36 членов (возможно, какие-то мелкие галактики мы еще будем открывать). Доминируют в группе две крупные спиральные галактики: Млечный Путь и Туманность Андромеды. Так что в первом приближении наша Местная группа это двойная система плюс всякая мелочь.
Таких небольших групп достаточно много: около 1/6 всех галактик входит в состав какой-нибудь мелкой группировки на подобие Местной группы. Статья содержит подробное описание как Метсной группы, так и нескольких близких подобных образований.
Основная идея статьи сводится к предположению, что Туманность Андромеды была образована в результате слияния двух (или более) массивных уже богатых металлом галактик, в то время как Млечный Путь появился в результате коллапса одного объекта, а затем натягивал на себя вещество небольших бедных металлами галактик. Автор приводит различные аргументы в пользу такой картины ранней истории Местной группы.
См. также свежую работу Магрини и др. "The Local Group Census: planetary nebulae in IC 10, Leo A and Sextans A", посвященную "переписи населения" Местной группы.
Authors: Bruce G. Elmegreen et al.
Comments: accepted for ApJ, 31 pg, 9 figures
Серия из двух статей одной и той же группы авторов.
Флокуллентными называют хаотические спиральные структуры в галактиках. В наиболее развитом виде флокуллентные спирали состоят как бы из случайно разбросанных отрезков спиральных дуг. Авторы провели Фурье анализ азимутальных сканов 7 подобных галактик. Оказалось, что спектр мощности ведет себя степенным образом с показателем -1 на больших масштабах и -1.7 на малых. Такое степенное поведение - прямое указание на наличие у данного распределения фрактальных свойств. Более того, наблюдаемые показатели степени совпадают со степенями распределений сканов облаков H I в Большом Магеллановом Облаке, флокуллентных пылевых облаков я ядре Галактики, и спектра углового распределения газа по обзорам Млечного Пути и Магеллановых Облаков.
Авторы делают вывод (и подтверждают его простой численной моделью), что все эти структуры порождены одной и той же причиной, а именно крупномасштабной турбулентностью межзвездной среды. Турбулентность порождается в самых крупных масштабах из-за сдвиговых гравитационных неустойчивостей и проявляется сначала в виде структур областей звездообразования - флокуллентных дугах. Дальнейшее развитие турбулентного в сторону более мелких масштабов порождает остальные перечисленные явления.
Вторая статья astro-ph/0305050 посвящена подобному исследованию двух галактик M33 и NGC 5055.
Authors: David Elbaz, Catherine J. Cesarsky
Comments: 5 pages, 3 figures, published in 11 April 2003 issue of Science
Journal-ref: Science 300 (2003) 270
Это статья в Science: а потому статья достаточно популярная. Посвящена она очень популярной (каламбур) теме - звездообразованию в ранней Вселенной. Здесь под "ранней" подразумевается красное смещение порядка 10. "Древней записью" является космическое фоновое инфракрасное излучение. С помощью ISO - Infrared Space Observatory - удалось показать, что основную часть фона можно объяснить вкладом далеких галактик с бурным звездообразованием. Это происходило в эпоху интерсивного взаимодействия галактик, так что и в самом деле, изучая ИК-фон, мы как бы читаем древние записи о столкновениях галактик.
Authors: Nils Bergvall et al.
Comments:26 pages, 23 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics
Авторы провели фотометрические и спектральные исследования
в оптическом и ближнем ИК диапазоне 59 систем
сливающихся и взаимодействующих галактик и 38 одиночных галактик
(контрольная группа) с целью выяснить, как взаимодействие влияет на темп
звездообразования. Стандартная картина такова: взаимодействие приводит к
существенному увеличению темпа формирования звезд.
Многие авторы находили наблюдательные и теоретические (численное
моделирование) подтверждения тому, что приливное воздействие увеличивает
скорость образования звезд (особеннов центральной части галактики).
Результаты Бергвалла и др. противоречат этому сложившемуся представлению:
авторы не нашли значимых указаний на то, что взаимодействия галактик
являются триггерами бурного звездообразования в них. Точнее сказать, лишь в
центральных частях исследованых галактик замечены цветовые отклонения,
которые могут говорить об избытке молодых звезд. Глобальная же картина во
взаимодействующих галактиках оказалась очень похожа на то, что авторы
увидели в выборке изолированных галактик. Увеличение светимости авторы
объясняют просто тем, что взаимодействующие галактики массивнее чем
одиночные, с которыми проводилось сравнение. Поэтому правильное
масштабирование позволяет говорить об отсутствии избытка светимости в
оптическом и инфракрасном диапазонах.
Authors: P. Severgnini et al.
Comments: Accepted for publication on A&A; 11 pages, 8 figures
Проведены детальные исследования трех нормальных (по оптическим данным) галактик на спутнике XMM-Newton. Во всех трех были найдены активные ядра с рентгеновскими светимостями порядка 1042-1043 эрг/с. Проведенные затем более детальные исследования в видимом свете также показали наличие ядерной активности. Это демонстрирует, что в некоторых случаях оптика оказывается неспособной выявить активное ядро без очень детальных наблюдения, а рентгеновские данные - способны (тут авторы немного лукавят, т.к. все-таки их рентгеновские данные - это самые-самые сильные результаты на сегодняшний день: ХММ - очень хороший спутник).
Authors: Neil Trentham
Comments: 38 pages, review on extragalactic astronomy to appear in "Research Developments in Astronomy"
Большой обзор по истории звездообразования и звездным популяциям в близких (по космологическим меркам) галактиках. В этом выпуске мы постарались показать, что история звездообразования является сейчас очень горячей темой. Данный обзор касается не всех аспектов этой области исследований. В начале автор описывает современные данные по эволюции темпа звездообразования во Вселенной. Затем описываются свойства звездных популяций в близких галактиках. И наконец, автор переходит к связи этих двух тем. 228 ссылок, приведенные в списке литературы, помогут выйти на оригинальные результаты и обзоры других областей, связанных с темой данного обзора.
Authors: S.C. Chapman et al.
Важная статья со скучным названием.
Спектроскопически определены красные смещения 10 галактик с высокой
светимостью в субмиллиметровом диапазоне (такое свойство связано
с большим количеством пыли и мощным звездообразованием).
Объекты оказались "скучены" в диапазоне красных смещений 1.9-2.8
со средним значением 2.4. Это похоже на аналогичное распределение квазаров
по красным смещениям, что может говорить о связи роста массы черной дыры с
мощным звездообразованием в ярких "пыльных" галактиках.
Пространственная плотность "субмиллиметровых" галактик на z>2
(что означает "в далеком прошлом")
в 1000 раз больше, чем плотность похожих ярких галактик на небольших красных
смещениях (что означает "в наше время").
См. также другую
статью
тех же авторов, посвященную субмиллиметровым галактикам.
Там речь идет о выборке из 55 объектов на красных смещениях от 0.7 до 3.7.
Для всех этих источников на
VLA
были получены подробные радиокарты на частоте 1.4 ГГц, а для некоторых
и подробные оптические данные с
Космического телескопа.
Authors: Guinevere Kauffmann et al.
Comments: submitted to MNRAS, 44 pages, version with full resolution figures available at http://www.mpa-garching.mpg.de/~gamk/agnpaper/agnpaper.ps
Авторы исследовали 22623 галактики с активными ядрами на красных смещениях от 0.02 до 0.3 и сравнили их с нормальными галактиками. Если активное ядро (АЯ) имеет относительно небольшую светимость, то звездное население галактики похоже на аналогичное у галактик без активных ядер. Но если светимость АЯ большая, то как правило в галактике много молодых звезд. Это еще один аргумент в пользу тесной связи мощного звездообразования в массивных галактиках и ядерной активности.
Образование сверхмассивных черных дыр в балджах галактик и эволюция активных ядер галактик
За несколько дней появилось множество работ, посвященных сверхмассивным черным дырам и эволюции квазаров. Опишем их в порядке опубликования в Архиве.
Первой работой была статья Фреда Адамса и др. "Образование сверхмассивных черных дыр в балджах галактик". Статья представляет собой дальнейшее развитие модели образования сверхмассивной черной дыры в галактическом центре. Модель успешно воспроизводит известную корреляцию между массой дыры и дисперсией скоростей звезд балджа (балдж, грубо говоря, это квазисферическая составляющая галактики). Отметим, что "затравочная" черная дыра не сажается "руками" в центр галактики, а возникает на самой ранней стадии коллапса центральной области галактики.
Так же зависимость между массой черной дыры и дисперсией скоростей воспроизводится в модели Wyithe и Loeb (astro-ph/0304156). Эти авторы рассматривают некоторый саморегулирующийся механизм роста массы черной дыры.
Изучают образование черных дыр и в условиях близких к крупным шаровым скоплениям. См. статью "Formation of Massive Black Holes in Dense Star Clusters" astro-ph/0304038.
Близко в вышеизложенному примыкает статья astro-ph/0304009-"QSO Lifetimes". В ней речь идет о времени жизни квазара (т.е. о длительности сверхактивной стадии галактического ядра). Современные оценки говорят, что этот эпизод длится от 1 до 100 миллионов лет. Однако, тут еще много неясного (начнем с того, что мы не знаем точно, как образуются сверхмассивные черные дыры, потому см. выше).
Той же теме - эволюции квазаров - посвящен и небольшой обзор Патрика Озмера (astro-ph/0304150). В нем работам по наблюдениям и теории квазаров и активных галактик.
Более подробный обзор Золтана Хаймана, Луки Чиотти и классика астрофизики Джереми Острайкера (astro-ph/0304129) рассматривает вопрос о том, что можно сказать о популяции сверхмассивных черных дыр, наблюдая за эволюцикй квазаров.
Взаимосвязи сверхмассивных черных дыр и сферической компоненты хозяйских галактик квазаров посвящен обзор Джеймса Данлопа ( astro-ph/0304168). Там речь в основном идет о спектральных наблюдениях на Космическом телескопе, которые позволяют дать независимое определение массы черной дыры. Кроме того описывается как буквально по нескольким ультрафиолетовым линиям можно получить неплохую оценку массы черной дыры. По мнению автора сочетание таких наблюдений с глубокими инфракрасными наблюдениями на современных телескопах позволяет существенно продвинуться в понимании эволюции сверхмассивных черных дыр и галактик.
М. Умемура в своей статье "Рост сверхмассивных черных дыр и образование квазаров" предлагает новый механизм формирования и эволюционный сценарий для симбиоза дыра-квазар. Суть механизма сводится к способу отбора углового момента у газа, окружающего черную дыру. Здесь ключевую роль играет излучение звезд балджа (отсюда и корреляция между массой дыры и параметрами сферической составляющей). Суть эволюционного сценария сводится к тому, что до стадии квазара должна быть стадия яркого балджа.
Итальянские астрофизики из Комо и Падуи давно и успешно наблюдают активные ядра в рентгеновском диапазоне (много данных было получено на спутнике BeppoSAX). В работе "Хозяйские галактики и массы черных дыр радиотихих активных ядер высокой и низкой светимости" описывается выборка объектов, для которых есть данные Космического телескопа. На основе оценок массы черной дыры по данным оптических наблюдений делается вывод об очень разной светимости (в долях эддингтоновской) в лацертидах и радиотихих квазарах.
Authors: A.C. Fabian and S.W. Allen (Institute of Astronomy, Cambridge, UK)
Commets: 12 pages, 10 figures, to appear in the proceedings of the XXI Texas Symposium
Обзор рассматривает следующие вопросы: скопления галактик как приборы для космологический измерений, измерение доли газа с высокой точностью, измерение Omega_m, возможность (в будущем) измерить Omega_Lambda.
Authors: S.Gezari et al/
Commets: 25 pages,3 tables,8 figures. Accepted for publication in ApJ
Несколько мощных рентгеновских вспышек были зарегистрированы в галактиках в ходе обзора ROSAT всего неба. Никаких признаков Сейфертовской активности в этих галактиках не было обнаружено. Была высказана гипотеза, то наблюдались события приливного разрушения звезд сверхмассивными центральными черными дырами этих галактик, там более это позволяет объяснить параметры наблюдавшихся вспышек. Авторы провели более детальное спектроскопическое исследование указанного списка галактик, их результаты практически полностью закрывают основную альтернативу - собственную активность ядер этих галактик.
(Архив Галактики: v.2, 2004,
v.1, 2002-2003)
Публикации с ключевыми словами:
астрофизика - обзоры - astro-ph
Публикации со словами: астрофизика - обзоры - astro-ph | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> |