Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.sao.ru/precise/Laboratory/Dis_akn/node25.html
Дата изменения: Thu Jul 8 15:31:51 1999
Дата индексирования: Tue Oct 2 02:31:43 2012
Кодировка: koi8-r

Поисковые слова: дисперсия скоростей
Постановка проблем поиска голубых компактных галактик и исследования кандидатов в молодые галактики next up previous contents
Next: Создание аппаратно-программных средств Up: Поиск и исследование голубых Previous: Выборки эмиссионных галактик

Постановка проблем поиска голубых компактных галактик и исследования кандидатов в молодые галактики

Таким образом, краткий обзор данных о голубых компактных галактиках, проведенный в этой главе, показывает необходимость исследования этих галактик для решения целого ряда задач астрофизики: определения содержания первичного гелия, химической эволюции вещества, обедненного тяжелыми элементами, эволюции массивных звезд, и в частности, проблемы звездного ветра в звездах WR с пониженным содержанием тяжелых элементов и вспышек сверхновых в этих условиях, проблем крупномасштабного распределения галактик и построения функции светимости галактик и т.д.

Одной из актуальных и интересных проблем, связанных с изучением этих объектов, является поиск среди BCG кандидатов в молодые галактики, испытывающие первую вспышку звездообразования и детальное исследование таких галактик. Изучить свойства галактик, испытывающих первую вспышку звездообразования принципиально важно по нескольким причинам:

1.
Галактика в этой фазе эволюции сохраняет в своих проявлениях многие ее свойства из предыдущего этапа жизни: гравитационного коллапса газа с последующей его диссипацией, охлаждением и фрагментацией на куски с массами порядка масс шаровых скоплений. Изучение структуры, распределения вещества в разных состояниях (горячие массивные звезды, ионизованный газ, пыль, холодный газ первичного HI-облака, из которого формируется галактика) и его поля скоростей -- позволят получить важную наблюдательную информацию о процессах, происходящих при образовании галактик, и тем самым проверить основные концепции теории и моделей этого процесса.

2.
Предсказания космологических моделей эпохи массового образования галактик, соответствующей красным смещениям 3-5, породило большое наблюдательное направление -- поиск первичных галактик среди слабых и очень далеких объектов, испытывающих интенсивное звездообразование. Однако, несмотря на несколько публикаций, в которых объявлялось об открытии отдельных первичных галактик среди слабых галактик на больших красных смещениях (причем все эти объекты -- объекты больших масс), ожидаемая многочисленная популяция таких галактик остается до сих пор необнаруженной. Это наводит на мысль, что не соответствуют действительности некоторые базовые представления о типичных свойствах молодых галактик (как например, сильная эмиссия в линии Ly$\alpha $).

Безусловно, изучение групповых свойств самых молодых галактик, обнаруженных в Локальной Метагалактике, поможет лучше понять, как должны выглядеть такие галактики в эпоху их массового формирования, и скорректировать методы и стратегию их поиска.

3.
Эти галактики являются великолепной лабораторией для изучения вопросов звездообразования в протогалактиках: эволюции массивных звезд, образовавшихся из вещества, близкого по химсоставу к первичному, коллективных эффектов воздействия на межзвездную среду большого количества вспышек сверхновых и ветра от массивных звезд.

4.
Весьма важное место в космологии и космогонии галактик занимает темная (небарионная) материя (далее в тексте DM), и гало из нее. Модельные расчеты наиболее популярных сценариев для Вселенной с холодной темной материей (CDM) показывают, что барионное вещество диссипативно коллапсирует в гравитационном поле сформировавшихся гало, образуя галактику. Такие гало обнаружены у многих дисковых галактик, включая и некоторые карликовые. Однако для количественного сопоставления моделей и реальных гало важно сравнить характер падения плотности в гало с теоретическим. Поскольку массивные галактики и их гало с большой вероятностью являются продуктами множественных слияний, и в силу этого, ситуация в них более запутана, наиболее подходящими для этого являются карликовые галактики.

Оказывается однако, что сравнение модельных CDM гало с найденными в карликовых галактиках, обнаруживает слишком большую концентрацию DM гало около центра галактики (Navarro, Frenk & White 1996). Означает ли это, что мы плохо понимаем свойства DM и гало из нее? Один из естественных выходов, предложенных для объяснения обнаруженных отличий, связан с сильной перестройкой распределения барионов в карликовой галактике во время вспышки звездообразования (мощный галактический ветер, выброс газа). Гравитационное взаимодействие барионов и DM приводит к перестройке и гало. Достаточно ли этих аргументов, чтобы устранить противоречия между теорией и наблюдениями, и считать, что мы понимаем свойства DM?

Молодые карликовые галактики с первой вспышкой звездообразования, о которых шла речь выше, являются идеальными объектами для такого тестирования. Характерные времена вспышки обычно не превышают 106 лет. За такое время не только существенная часть барионов не может быть выброшена из галактики, но и само гало динамически не отреагирует на процессы звездообразования. Поэтому именно на таких галактиках можно проверить правильность нашего понимания свойств темной материи, составляющей гало галактик.

Многие задачи изучения BCG требуют создания и изучения выборок этих объектов: изучение содержания химических элементов и истории обогащения химическими элементами, и, в частности, получение содержания первичного гелия, изучение крупномасштабного распределения видимой материи во Вселенной, построение функции светимости галактик для области слабых абсолютных величин и т.д. Несмотря на это, на сегодняшний день, имеется лишь несколько таких выборок, и, основанные на данных фотографических обзоров, эти выборки не позволяют, с одной стороны, проводить статистические исследования карликовых галактик на расстояниях, больших 30 Мпс, а с другой стороны, содержат малое количество слабых (M$_B \geq$ -15m) галактик, изучение которых актуально в последние годы. Исследования этих выборок указали на необходимость более специализированных обзоров по поиску подобных объектов: (1) обзоров новых больших областей неба расширяющих известные выборки по телесному углу и (2) обзоров, достигающих более слабых предельных величин, и следовательно, охватывающих большие расстояния.

В то же время, развитие вычислительных средств, появление панорамных приемников большого размера и большого количества мультиобъектных спектрографов позволяет начать новые цифровые обзоры подобного рода, основанные на точно сформулированных задачах поиска и методиках использования узких интерференционных фильтров (Lipovetsky 1993).

На проблемах исследования голубых компактных галактик с низким содержанием тяжелых элементов, наиболее вероятных кандидатов в молодые галактики, описании нового международного цифрового глубокого спектрального обзора KISS (KPNO International Spectral Survey), а также разработке высокоавтоматизированных систем сбора для 6-м телескопа САО РАН и систем обработки различных спектральных и фотометрических данных для проведения описываемых исследований сосредоточено основное внимание предлагаемой диссертации.



Willy Kniazev
1999-04-03