Местное Сверхскопление
Местное Сверхскопление.
Игорь Дроздовский
Местное Сверхскопление -- скопление скоплений галактик диаметром около 30 Мпк. Принято разделять Местное Сверхскопление на: Местный Комплекс галактик, частью которого является Местная Группа, и скопление галактик в Деве. Местная Группа находиться на периферии сверхсистемы, на расстоянии примерно 10 Мпк от его центра.
Местный Комплекс Галактик.
В Местный Комплекс, кроме Местной группы
входят также близкие группы галактик --
IC342/Maffei,
М 81,
группа в Гончих Псах,
М 101,
NGC 5128, а также
другие группы, имеющие лучевые
скорости менее чем 500 км/с (что соответствует расстояниям примерно в 7 Мпк).
В сумме это 280 галактик, включая 255 галактик с
V0 < 500 км/с и 25
сфероидальных карликовых галактик с неизвестными лучевыми скоростями, но
являющимся, по всей видимости, спутниками известных близких галактик.
Понятие Местный Комплекс было введено в работе
Kraan-Korteweg и Tammann (1979).
В настоящее время различными группами
наблюдателей ведется постоянный поиск новых близких галактик. Используются разные
подходы: HI и IR обзоры областей Млечного Пути,
где значительно поглощение
света облаками межзвездной пыли (Kraan-Korteweg et al., 1994,
Huchtmeier et al., 1995,
McCall & Buta, 1995); поиски карликовых галактик
низкой поверхностной яркости (Binggeli et al., 1990,
Schombert et al., 1992,
Impey et al., 1996), тщательное изучение оптических и HI снимков близких
групп галактик (Borngen & Karachentseva, 1985,
Cote et al., 1997) и др.
В работе Karachentseva & Karachentsev (1998)
был представлен каталог 260 новых карликовых галактик кандидатов в члены
Местного Комплекса, имеющих угловой размер больше 0.5', на основе
изучения пленок POSS-II и ESO/SERC обзоров. В пробном радио-обзоре части
объектов из данного каталога Huchtmeier et al. (1997)
на основе измерения лучевых скоростей галактик в нейтральном водороде выявили, что 70%
объектов, зарегистрированных в HI из данного каталога, далекие (имеют лучевые
скорости в среднем около 1300 км/с), а четверть -- близкие галактики (исправленные лучевые
скорости меньше 500 км/с). Среди оставшихся 5% галактик часть -- близкие галактики,
необнаруженные в HI в силу
низкого содержания в них газа (карликовые сфероидальные системы),
а другая была закрыта в радио-диапазоне излучением облаков нейтрального водорода нашей
Галактики. В части таких
галактик существуют области HII, что позволяет оценить их лучевые
скорости по оптическим спектральным наблюдениям в
H. Для 3-х подобных галактик лучевые
скорости оказались < 500 км/с (Karachentsev
и Makarov, 1997):
-64 км/с (Cam C), +445 км/с (Arp 211), и -141 км/с
(NGC 6789). Используя метод оценки расстояний на основе определения
точки поворота ветви красных гигантов,
Дроздовский и Тихонов (1998)
получили расстояние до NGC 6789 2.1 Мпк. По видимому, остальные галактики
также находятся вблизи Местной Группы.
Полагают, что около 30% галактик из этого каталога являются новыми
членами Местного Комплекса, что означает увеличение на
четверть списка близких галактик.
Местный Комплекс галактик (МК) представляет собой уплощенное образование.
Анализ скоростей, расстояний и положений галактик в Местном Комплексе показал, что в настоящее время происходит дальнейшее уплощение структуры -- т.е. галактики на полюсе и на экваторе изучаемой структуры имеют разные скорости движения от центра ( на полюсе эти скорости меньше), что позволяет выбрать эволюционную модель МК галактик.
Уточнение расстояний до галактик позволило более аргументировано выделить гравитационно связанные группы галактик и на этой основе проверять существование в них темной материи. По мере уточнения действительной структуры групп происходит смягчение противоречия между вириальными и фотометрическими массами, т.е. уменьшается так называемый парадокс масс.
Полученные к настоящему времени данные позволяют выявить структуру Местного Комплекса, несмотря на то что изучение структуры Местного Комплекса усложняется сильным поглощением излучения вблизи плоскости нашей Галактики. В структуре МК прослеживаются "узлы","волокна" и "пустоты", которые характерны для крупномасштабной структуры Вселенной.
Распределение галактик по морфологическим типам имеет ассиметрию с минимумом на типах S0-Sa. Иррегулярные карликовые галактики (T = 9,10) составляют более половины населения МК . Если учитывать оценку полноты выборки галактик МК (около 70%), то можно получить оценку плотности галактик в нем 0.25 гал./Мпк3.
Группы Галактик из Местного Сверхскопления
Ниже перечислены основные группы из Местного Cверхскопления, содержащие галактики из каталога Мессье, в порядке возрастания прямого восхождения.
-
Местная Группа галактик
Галактики из каталога Мессье: Галактика в Андромеде M31 и ее спутники M32 и M110, а также галактика в Треугольнике M33. Другие члены (всего более 30) включают нашу Галактику, Большое и Малое Магелланово Облако (БМО и ММО), а также десятки карликовых галактик. МГ тесно связана с близкой (среднее расстояние около 3.0 Мпк) группой галактик.
- IC342/Maffei,
членами которой являются галактики: IC 342, Maffei 1(?), Maffei 2, Cas 2=Dwingeloo 1, NGC 1560, NGC 1569, UGCA 86, UGCA 92, UGCA 105, Cas 1, MB 1, Dwingeloo 2, Cam A, Cam B.
- Группа M81
Галактики из каталога Мессье: M81 и M82. Эта группа находиться также достаточно близко к МГ (около 3.5 Мпк). Членами группы M81 являются также галактики: NGC 3077 и NGC 2976, и находящаяся на перефирии спиральная галактика NGC 2403, образующая свою подгруппу. Известно также много карликовых галактик, входящих в эту подгруппу: NGC 2366, IC 2574, NGC 4236, NGC 1516, NGC 2976, DDO 165, Holmberg I, Holmberg II, Holmberg IX, K 52, UGC 4483, K 54, BK3N, K 73, UGC 2773, DDO 53, VII Zw 403, PGC 27785, DDO 82, UGC 7131, PGC 43450, UGC 8638, PGC 52591, PGC 57888.
- Группа M96 (группа Лев I)
Галактики из каталога Мессье: M95, M96 и M105. Существует также много других галактик из группы M96, включая известную галактику NGC 3384 недалеко от M105.
- Триплет в созвездии Льва (Группа M66):
M65 (NGC 3623), M66 (NGC 3627) и NGC 3628. Возможно физически связана с группой M96.
Скопление галактик в Деве (Virgo Cluster) Скопление в Деве с ее 2000 галактиками является доминирующим и определяет барицентр нашего Местного Сверхскопления. Барицентр Местной Группы двигается в направлении центра Местного Сверхскопления со скоростью около 300 км/с ("поток в направление на Деву"). Скопление в Деве выделяется не только по богатству, но и по кинематике движения членов в ней, у которых собственные скорости изменяются в диапазоне от -200 до +2000 км/с и невозможно использовать зависимость Хаббла для определения расстояний. Оценки расстояний до центра скопления дают разброс от 15 до 20 Мпк.
- Группа M51
- IC342/Maffei,
Небольшие группы галактик
- Группа в Скульпторе
- Группа M74
- Группа M77 (группа NGC 1068)
- Группа NGC 5128
эта южная группа галактик имеет три выдающихся члена: активную галактику Центавр A (NGC 5128), пекулярную галактику NGC 5253 и M83. Другие -- NGC 4945, NGC 5102, NGC 5206, PGC 47171, NGC 5237, PGC 48738, NGC 5408, Cen 6.
Среднее расстояние до группы 3.4 Мпк.- Группа в Гончих Псах
представляет довольно рассеянный комплекс, содержащий около 50 спиральных и иррегулярных галактик, среди которых выделяются в первую очередь галактики: NGC 4395, NGC 4449, NGC 4244, NGC 4144, NGC4214, IC 4182, UGC 8331, UGC 8508, DDO 154, DDO 168. Среднее расстояние до группы 4.3 Мпк.
- Группа M101
помимо гигантской спиральной галактики M101 содержит галактики: NGC 5204, NGC 5238, Holmberg IV, NGC 5474, NGC 5477, NGC 5585 и UGC 9405.
Среднее расстояние до группы 7.3 Мпк.- Группа в Драконе (группа NGC 5866)
содержит: NGC 5866, M102, яркую спиральную галактику, видимую с ребра NGC 5907, NGC 5879, и множество карликовых галактик.
- Группа NGC 5236
содержит кроме NGC5236 галактики: NGC 5253, NGC 5236, NGC 5264, PGC 48111, PGC 48368, PGC 48029.
Среднее расстояние до группы 4.2 Мпк. - Группа M74
Сравнение свойств основных групп
Среди 280 галактик Местного Комплекса с Vo<500 км/с 6 выдающихся галактик имеют массы больше 3.1011 MSun: Галактика, M31, M81, NGC 5128, NGC 5236 и M101. Если поставить условие о существовании кеплеровских движений внутри групп (g1k<1) с круговым периодом меньше возраста Вселенной (t1k<1) позволяют нам выделить системы спутников вокруг каждой массивной галактики. В этих 6 группах заключена четверть всех галактик МК . Глобальные свойства этих заключены в следующих границах:характерный радиус группы [80--270] кпк;
средний квадрат пекулярной скорости [58--96] км/с;
характерное время пролета (crossing time) [1/30--1/5] 1/H;
относительное число эллиптических и сфероидальных объектов [0/7--7/11];
относительная масса групп, заключенная в доминирующей галактике, [0.74--0.98];
число "значащих" спутников с массами >109 MSun [2-7].
По всем вышеназванным параметрам Местная Группа ничем не выделяется, это типичная система, оставшаяся после разлета большей системы.
В то же время в структуре рассматриваемых групп и морфологии их членов существуют значительные различия. Системы галактик вокруг Галактики и M31 выделяются своей вытянутой формой, в группе M81 все 6 сфероидальных карликов концентрируются в ее юго-восточной секторе. Морфологическая сегрегация E+Sph и S+Irr галактик вдоль радиусов групп четко выражена только в подгруппе M31. Две из трех слившихся галактик (M82, NGC 3077 и NGC 5128) принадлежит группе M81. Специальные поиски карликовых галактик показали, что группы NGC 5236 и M101 не содержат объектов с диаметрами больше 1 кпк. Это может быть сязано с большими линейными размерами разницами в светимостях между доминирующих галактиками и вторыми по яркости.
Как было отмечено Арпом (1982) лучевые скорости спутников групп M31 и M81 распределены асимметрично с преобладанием положительных пекулярных скоростей. Допущение о больших значениях полных масс этих галактик приводит к возможности включения в группы новых галактик, что увеличивает асимметрию лучевых скоростей. Однако существует простое объяснение данного явления, если связать лучевые скорости всех галактик с барицентром системы "доминирующая галактика -- вторая по массе галактика в группе". По отношению к центроидам M31+M33 и M81+M82 распределение пекулярных скоростей остальных компаньонов выглядит совершенно симметрично. Стоит подчеркнуть, что подобное объяснение не проходит, если рассматривать темную материю, концентрирующуюся не на членах, а распределенную по всему объему между галактиками. Суммарная по этим 6 группам форма распределения галактик по их потенциальному фактору g1k имеет максимум, соответсвующий модели с более вытянутыми по сравнению с круговой орбитами (эксцентриситет орбит e=0.6). Значение средного эксцесса "орбитальных" масс изменяется от группы к группе от dex(-0.29) до dex(+0.52) со средним значением около 0. Эти различия можно объяснить случайными вариациями проекций орбит. Другими словами, динамическую ситуацию в близких группах галактик можно объяснить без требований наличия значительного количества темной материи, находящейся внутри 2-3 стандартных оптических радиусов (R25) у доминирующих галактик. Сравнивая типичные отношения полных масс к полным светимостям в доминирующих галактиках M/L=18 Msun/Lsun со значениями вириальных отношений масс к светимостям для этих же групп Mvir/L=90 Msun/Lsun из работы Tully (1987), видно существенное расхождение между ними. Вероятно, значения вириальных масс были периоценены в группах, отобранных по критериям Талли, за счет включения спорных галактик.
Близкие взаимодействующие галактики.
Наиболее обширный поиск взаимодействующих галактик был предпринят
Воронцовым-Вельяминовым (1959, 1977),
который опубликовал атлас 850-ти
взаимодействующих галактик, а также Арпом (1966),
чей атлас содержит
изображения 338 пекулярных и взаимодействующих галактик. Каталог
Воронцова-Вельяминова базировался на изучении снимков Паломарского
обзора неба, а Арп использовал фотографии с высоким разрешением, полученные
на 5м телескопе.
Среди 603 изолированных пар галактик северного неба 314 взаимодействующих систем было отмечено в каталоге Караченцева (1987).
Название | ВВ | Арп |
![]() |
Замечания |
---|---|---|---|---|
M 32 | -- | 168 | 5.97 | Компактная |
N 1313 | 436 | -- | -1.58 | Иррегулярная |
N 1569 | -- | 210 | 0.36 | Слившаяся? двойное ядро |
N 2537 | 138 | 6 | -1.58 | Иррегулярная, HSB |
Holmb. II | -- | 268 | 0.61 | Иррегулярная |
DDO 53 | 499 | -- | 0.56 | Иррегулярная |
M 81 | -- | -- | -1.01 | Слившаяся, петля Арпа |
M 82 | -- | 337 | 2.30 | Слившаяся? |
N 3077 | -- | -- | 2.27 | Слившаяся, "Гарланд" |
VII Zw403 | 574 | -- | -0.08 | Иррегулярная |
N 3738 | -- | 234 | -0.40 | Иррегулярная |
N 4190 | 104 | -- | 0.19 | Иррегулярная |
P 42134 | 42 | 211 | -1.04 | Иррегулярная |
GR 8 | 558 | -- | -1.12 | Иррегулярная |
N 5128 | -- | 153 | 0.38 | Слившаяся! |
N 5238 | 828 | -- | -0.58 | Иррегулярная |
U 8638 | 133 | -- | -1.15 | Иррегулярная |
M 101 | 344 | 26 | 0.70 | Взаимодействующая с N 5474 |
N 5474 | 344 | 26 | 1.91 | Взаимодействующая с M 101 |
Галактика | -- | -- | 2.71 | Слившаяся, полярное Магелл. кольцо |
N 6946 | -- | 29 | -1.35 | Иррегулярный рукав |
В таблице приведены галактики Местного Комплекса, входящие в каталоги Воронцова-Вельяминова или Арпа. Первые три колонки содержат общее имя галактики и ее название в обеих каталогах, четвертая -- Приливной Индекс, в последней колонке даны кратки