Лыскова Н., Чуразов Е. Цикл работ "Простой и быстрый метод оценки массы эллиптических галактик и скоплений галактик".

 

ћ                     Lyskova et al. 2012 ''Testing a simple recipe for estimating galaxy masses from minimal observational data'', MNRAS, v. 423, pp. 1813-1824.

ћ                     Lyskova 2012 ''A simple recipe for estimating masses of elliptical galaxies and clusters of galaxies'', принято к публикации в Astronomische Nachrichten/Astronomical Notes (AN).

Аннотация.

Определение масс таких объектов, как эллиптические галактики и скопления галактик, имеет важное значение для космологии и изучения процесса их формирования. Современные оптические обзоры содержат информацию о сотнях тысяч галактик и скоплений галактик на различных красных смещениях, однако, набор измеряемых параметров для индивидуальных объектов весьма ограничен и не позволяет проводить детальный анализ каждой галактики/скопления. Поэтому необходимы простые и быстрые методы определения массы, базирующиеся на минимальном наборе данных и обеспечивающие несмещенную ее оценку. Значение круговой скорости Vc или полная масса эллиптической галактики/скопления галактик могут быть оценены, исходя из профилей поверхностной яркости I(R) и дисперсии лучевых скоростей σp(R) пробных частиц. В качестве пробных частиц в случае галактик раннего типа могут выступать звезды, планетарные туманности и шаровые скопления, а для скоплений галактик - отдельные галактики, принадлежащие рассматриваемому скоплению. Отличительной чертой предлагаемого метода является выбор оптимального радиуса для оценки круговой скорости, на котором анизотропия орбит пробных частиц оказывает минимальное влияние на результат измерения. Данный метод был протестирован на выборке эллиптических галактик, полученных на основе космологических симуляций, выполненных в работе Озер и др. 2010, и скоплений галактик, описанных в статье Долаг и др. 2009. Результаты тестирования позволяют сделать следующие выводы:

1) Массивные симулированные галактики, для которых дисперсия лучевых скоростей, измеренная на эффективном радиусе, лежит в диапазоне σp(Reff) ≈ 200-400 км/с, имеют практически плоскую кривую вращения в широком диапазоне радиусов (0.5Reff < r < 3Reff). Для таких галактик рассматриваемый метод позволяет получить несмещенную оценку круговой скорости с точностью RMS ≈ 5 - 8% вплоть до R ≈ 5Reff.

2) Оценка круговой скорости для скоплений галактик, полученная рассматриваемым методом, оказывается практически несмещенной (отклонение измеренной Vc от действительной, усредненное по подвыборке объектов, не превышает 1%) как для бедных скоплений, для которых количество галактик N с измеренными лучевыми скоростями лежит в диапазоне 25 < N < 50, так и для богатых скоплений с N > 100. Разброс значений в первом случае составляет 11.3% и во втором случае - 6.4%. Таким образом, представленный метод позволяет быстро и с разумной точностью (5 - 10%) определять несмещенную оценку массы эллиптических галактик и скоплений галактик, что может оказаться чрезвычайно полезно при обработке данных больших обзоров (возможно) удаленных объектов.