| Олег В. Верходанов | vo@sao.ru |
| Александр И. Копылов | akop@sao.ru |
| Ольга П. Желенкова | |
| Наталья В. Верходанова | nat@sao.ru |
| Владимир Н. Черненков |
Эти работы проводятся в сотрудничестве с Ю.Н.Парийским (par@sao.ru), Н.С.Соболевой (sns@fsao.spb.su), А.В.Темировой (tem@fsao.spb.su).
Введение
За последние несколько лет взгляд на эволюцию галактик (т.е. объектов, имеющих звездное население) драматически менялся: были обнаружены галактики с красным смещением z=6.68 (Chen H.-W., Lanzetta, K. M., Pascarelle, S. 1999, Nature, 398, 586) и радиогалактика с z=5.19 (van Breugel W., De Breuck C., Stanford S. A., Stern D., Rottgering H., Miley G. 1999. astro-ph/9904272 ). Это отодвинуло эпоху образования галактик на более раннее время. Сейчас уже некоторые модели предполагают, что галактики могут начать формироваться на z=17 (Chen H.-W., Lanzetta, K. M., Pascarelle, S. 1999. astro-ph/9907002 ).Чтобы иметь возможность оценить возраст радиогалактик и проверить различные модели образования спектров, необходимо глубже понимать ситуацию с эволюцией звездного населения далеких галактик.
Сложность получения статистически значимых высококачественных данных для далеких и слабых галактик и радиогалактик заставляет искать простые косвенные методы определения красных смещений и других характеристик этих объектов. Оценка красных смещений радиогалакик с помощью фотометрических данных уже использовалась, например, в работах (McCarthy P.J. 1993. An. Review. Astron. Astroph., 31, 639; Benn C.R., Wall J., Vigotti M., Grueff G., 1989. MNRAS, 235, 46).
В конце 1980-ых и 1990-ых было показано, что цветовые характеристики галактик могут дать оценки красных смещений и возрастов звездных систем родительских галактик. Имеющиеся численные эволюционные модели, с помощью которых оценивались характеристики объектов, давали различные результаты (см. например Arimoto N., Yoshii Y. 1987. Astron. Astroph., 179, 23; Chambers K., Charlot S., 1990. Astrophys. J. Lett., 348, L1; Lilly S. MNRAS, 1987. 229, 573; Lilly S. 1990. In "Evolution of the Universe", ed. Kron R.G., Astron. Soc. Pacific, 344.)
В последние несколько лет активно развивались три модели построения синтетических спектров: PEGASE (Project de'Etude des Galaxies par Synthese Evolutive (Fioc M., Rocca-Volmerange B. Astron. Astroph., 1997, 326, 950)), Poggianti B.M. (1997. Astron. Astroph., 122, 399) и GISSEL'96 (Bruzual, Charlot, 1996). В этих моделях непрерывно происходит обновление расчетных харатеристик.
В проекте "Большое Трио" (Parijskij Yu. N., Goss W.M., Kopylov A.I., Soboleva N.S., Temirova A.V., Verkhodanov O.V., Zhelenkova O.P., Naugolnaya M.N. 1996. Bulletin SAO, 40, 5) мы также используем эту методику при исследовании далеких объектов RC-каталога с ультракрутыми спектрами (USS). Фотометрические данные для почти полной выборки USS радиогалактик типа FRII (Fanaroff B.L., Riley J.M. 1974, MNRAS, 167, 31) были получены с помощью 6м телескопа САО РАН.
Чтобы ускорить процедуру оценки возрастов (и красных смещений) мы начали проект "Эволюция радиогалактик", поддержанный Российским Фондом Фундаментальных Исследований (грант 99-07-90334) и призван предоставить пользователю возможность оценки этих характеристик по созданию специализированного сервера, В 1999 году мы начали работы над проектом "Эволюция радиогалактик" по созданию специализированного сервера. Проект был поддержан Российским Фондом Фундаментальных Исследований (грант 99-07-90334) и задуман с целью ускорить процедуру оценки возрастов (и красных смещений), а также предоставить пользователю возможность определение этих характеристик.
Описание системы
В настоящий момент система находится в стадии разработки. В завершенном виде она позволит использовать распределение энергии в спектрах (SED) галактик для оценки возрастов и красных смещений по фотометрическим точкам. Авторы используют SEDы трех моделей:- PEGASE (Fioc, Rocca-Volmerange, 1996),
- Poggianti(1996),
- GISSEL96 (Bruzual, Charlot, 1996),
Для работы системы организован Web-сервер, объединяющий различные типы ресурсов, в том числе специализированные демоны Internet протоколов для поддержки FTP, HTTP, e-mail. А также создано программное обеспечение, позволяющее пользователю взаимодействовать с кривыми SED.
Запрашивая и заполняя стандарные HTML-формы, пользователь выбирает различные типы кривых или доверяет эту процедуру компьютеру, которая выполняется с помощью Хи^2. Входные формы содержат информацию о фильтрах (или длинах волн) и соответствующих звездных величинах.
Предполагается возможность работы системы в двух модах:
- фиксированное (известное) красное смещение;
- плавающее (неизвестное) красное смещение. В этом случае производится также оценка красного смещения.
Оценка возрастов и красных смещений производится путем выбора оптимального положения измеренных фотометрических точек, полученных при наблюдениях радиогалактик в различных фильтрах, на кривых спектров (SED). Мы используем уже рассчитанные табличные кривые SED для различных возрастов. Алгоритм выбора оптимального положения точек на кривой может быть кратко описан следующим образом: программа выбирает такую конфигурацию, при которой сумма квадратов невязок минимальна, сдвигая точки вдоль кривой SED, одновременно варьируя положение вдоль оси потоков (подробнее см. Verkhodanov O.V., 1996, Bulletin SAO, 41, 149). Чтобы оценить красное смещение, выбирается наилучшее положение фотометрических точек на синтетическом спектре путем скольжения последних вдоль кривой. Из полного набора кривых, соответствующих разным возрастам, мы выбираем те, для которых сумма квадратов невязок является минимимальной, и таким образом определяем возраст родительских галактик.
Для учета поглощения в разных фильтрах, если звездные величины не скорректированы, можно использовать имеющиеся на сервере инфракрасные карты, доверив эту операцию системе. Данные о поглощении, взятые из работы "Maps of Dust IR Emission for Use in Estimation of Reddening and CMBR Foregrounds" (Schlegel D., Finkbeiner D., Davis M. 1998. Astrophys. J. 500, 525), хранятся в FITS-файлах.
Переход от звездных величин к плотностям потоков осуществляется по стандартной формуле: S(Jy)=10^(a-0.4m), где a - коэффциент для заданного фильтра.
Другие возможности, которые предполагаются в нашей системе, таковы:
- доступ к отсортированной библиографической коллекции статей по по различным этапам эволюции радиогалактик,
- работа с архивом изображений радиогалактик в различных диапазонах длин волн (как наблюдаемых в САО, так и полученных через Internet),
- поиск информации о радиогалактиках с использованием крупнейших баз данных, таких как NED, CATS, LEDA и др. Предполагается тесное взаимодействие с базой данных CATS database разработанной и находящейся в САО, при отождествлении радиогалактик.
Доступ к основным процедурам организуется на базе HTTP-протокола и электронной почты. Для организации запросов и установки ключей процедур нижнего уровня используются специальные формы.
FTP-доступ организуется, чтобы предоставить возможность копировать модели синтетических спектров, содержащиеся в отдельных файлах.
Предполагается предоставлять результат в виде ASCII таблиц и PS-картинок.
Пример выполненного запроса, записанного в виде PS-файлов, показан
на приводимых ниже рисунках
(см. подробное описание этого подхода в работе
Verkhodanov O.V., Kopylov A.I., Parijskij Yu.N., Soboleva N.S.,
Temirova A.V. 1999. Bulletin SAO, 48, 41.
astro-ph/9910559):
Пример оценки возраста и красного смещения для радиогалактики
4C+24.28 в модели PEGASE.
На первом рисунке показаны кривые SED c фотометрическими точками,
отмеченными крестиками.
На втором - контуры функции правдоподбия,
проведенные по уровням
0.6, 0.7, 0.9. 0.97 на плоскости "красное смещение-логарифм возраста".
Ссылки
Verkhodanov O.V.. 1996, On one algorithm of fitting of the function, preassigned by table, to tabular defined points. Bulletin SAO, 41, 149.
Verkhodanov O.V., Kopylov A.I., Parijskij Yu.N., Soboleva N.S.,
Temirova A.V. 1999.
Redshifts and age of stellar systems of distant
radio galaxies from multicolour photometry data.
Bulletin SAO, 48, 41.
astro-ph/9910559.
Верходанов О.В.
Радиогалактики.
Лекция.
O.V.Verkhodanov, A.I.Kopylov, O.P.Zhelenkova, N.V.Verkhodanova,
V.N.Chernenkov, Yu.N.Parijskij, N.S.Soboleva, A.V.Temirova. 2000.
The software system ``Evolution of radio galaxies''.
Atsron. Astrophys. Trans. V.19, No 3-4, PP. 662-667.
astro-ph/9912359.
Verkhodanov O.V., Kopylov A.I., Zhelenkova O.P., Verkhodanova N.V.,
Chernenkov V.N., Parijskij Yu.N., Soboleva N.S., Temirova A.V.
1999.
The SEDs database "Evolution of radio galaxies".
In Book of Abstracts "The Universe at Low Radio Frequencies",
IAU Symp.199, Nov.30-Dec.4, P.23, No.A P-1.
O.V.Verkhodanov, A.I.Kopylov, O.P.Zhelenkova, N.V.Verkhodanova,
V.N. Chernenkov. 2000.
The informational system "Evolution of radio galaxies".
In Proc. of the International Workshop on
Computer Science and Information Technologies. CSIT'2000.
Ufa, Russia, September 18-23, 2000. V.2, pp. 235-239
Yu.N. Parijskij, W.M. Goss, A.I. Kopylov, N.S. Soboleva,
A.V. Temirova, O.V. Verkhodanov, O.P. Zhelenkova. 2000.
RATAN-600 - VLA - BTA-6m ("Big Trio") project:
multicolour studying of distant radio galaxies.
Atsron. Astrophys. Trans. V.19, No 3-4, PP.297-304,
astro-ph/0005240.
Verkhodanov O.V., Kopylov A.I., Verkhodanova N.V., Zhelenkova O.P.,
Chernenkov V.N., Parijskij Yu.N., Soboleva N.S., Temirova A.V.
Organization of the data base of spectral energy distributions
of radio galaxies.
In Book of Abstracts. Joint European and National Astronomical Meeting,
JENAM'2000. 9th European and 5th Euro-Asian Astronomical Conference,
held in Moscow, Russia, May 29 - June 3, 2000, P.181.
Ю.Н.Парийский, Н.С.Соболева, А.И.Копылов, О.В.Верходанов,
А.В.Темирова, О.П.Желенкова, Дж.Уинн, А.Флетчер, Б.Берк. 2000.
Радиогалактика RC J1148+0455. Письма в АЖ. Т.26, No 7,
С.493-498.
Н.С.Соболева, В.М.Госс, О.В.Верходанов, О.П.Желенкова, А.В.Темирова,
А.И.Копылов, Ю.Н.Парийский. 2000. RC J0105+0501 - радиогалактика
с красным смещением z=~3.5. Письма в АЖ. Т.26, No 10, С.723-728.