Эволюция карликовых галактик и ее связь с окружением тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ СПЕЦИАЛЬНАЯ АСТРОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

На правах рукописи УДК 524.7:520.2/8

005018749

ТЕПЛЯКОВА Арина Леонидовна

ЭВОЛЮЦИЯ КАРЛИКОВЫХ ГАЛАКТИК И ЕЕ СВЯЗЬ С ОКРУЖЕНИЕМ

(01.03.02 - астрофизика, радиоастрономия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Архыз — 2012

-2 2 ЛГ. Р

005018749

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении на Специальной Астрофизической Обсерватории Российской Академии Наук

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат физико-математических наук С. А. Пустилышк (Специальная астрофизическая обсерватория РАН, ведущий научный сотрудник)

доктор физико-математических наук,

профессор

А. В. Засов

(Государственный Астрономический ипститут им. Штернберга, МГУ, руководитель отдела Внегалактической Астро

кандидат физико-математических наук А. И. Копылов

(Специальная астрофизическая

обсерватория РАН

ведущий научный сотрудник)

Ведущая организация: Южный Федеральный Университет

о/ ¿з

Защита состоится " апреля 2012 г. в 2._часов па открытом заседании

Диссертационного совета Д 002.203.01 при Специальной Астрофизической Обсерватории РАН по адресу: 369167, КЧР, Зеленчукский район, пос. Нижний Архыз.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке САО РАН.

Автореферат разослан

марта 2012 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат физ.-мат. наук

Майорова Е.К.

Общая характеристика работы Актуальность проблемы

Хорошо известно, что взаимодействие галактик влияет па их эволюцию. Эволюция галактик в плотном окружении (скопления и группы) изучена уже достаточно хорошо (Haynes, Giovanelli & Chiccarini 1984, Boselli к Gavazzi 2006). Но галактики в окружении с пониженной плотностью (пустоты или войды) если и изучались, то не с точки зрения эволюционных параметров.

К эволюционным параметрам галактик относятся:

• Содержание тяжелых элементов (массовая доля элементов тяжелеее гелия, z. Для Солнца 2=0.014)1. Чем больше их, тем дальше галактика продвинулась по пути эволюции.

• Массовая доля газа (/gas, отношение полной массы газа к полной барионной массе). По современным представлениям галактики формируются как чисто газовые объекты, затем газ расходуется на звездообразование, и в процессе эволюции его становится все меньше и меньше.

Малометалличными галактиками традиционно называли объекты с содержанием кислорода в межзвездном газе 12+log(0/H) <7.65 или Z < Zq/ 10, см. например, обзор Кюнта и Остлипа (Kunth к Ostlin 2000). Когда открыли первые такие галактики (в частности I Zw 18, открытую в начале 1970-х Сирлом и Саржентом (Searle к Sargent 1972)), они были редкими, выдающимися объектами. В связи с их необычными свойствами была выдвинута гипотеза об их молодости. На сегодня известно более сотни галактик с таким пониженным содержанием тяжелых элементов, однако абсолютное большинство их содержит старые звезды. Наблюдательно это проявляется в виде красных цветов периферийных областей диска, свободных от текущего или недавнего звездообразования.

Массовые исследования свойств дисковых галактик показывают, что их металличность коррелирует со светимостью и массой. Массивные галактики эволюционируют быстрее. Поэтому, чем меньше масса и светимость галактики, тем в среднем ниже ее металличность (т.н. downsizing, см. например Pilyugin ct al. 2011). Известно несколько галактик

'В данной работе чаще всего речь будет идти не о массовой доле тяжелых элементов, а об аналоге этого параметра, используемом для оценки мегалличности газа — содержании кислорода 12+log(0/H). Для Солнца мы принимаем 12+logO/H — 8.66 согласно (Asplund et al. 200-1).

очень низкой светимости в Местном Объеме (например, Ьео А и 1ГС-СА 292), которые, имея Z ~ ¿7е/20, вполне укладываются в общую зависимость металличности от светимости. С другой стороны, небольшая доля известных карликовых галактик (таких как I Zw 18, ЭВБ 0335-052 Е и W) имеет металличности намного ниже, чем можно ожидать для их светимости и массы. Они демонстрируют наименьшие из известных для тысяч галактик металличности [7, ~ 20/5О-^в/2О) и очень большие массовые доли газа (до 95-99%). Такие редкие галактики естественно отнести к эволюциопно-молодым. Их наблюдаемые свойства могут быть результатом как очень медленной эволюции и возможной потери части металлов, так и следствием формирования галактик и первых звезд с большим запозданием относительно стандартной эпохи, соответствующей возрастам галактик ~12-13 млрд.лет. Разделить эти варианты в принципе возможпо, получив оценки возрастов наиболее старого звездного населения.

Очень редко малометалличные галактики демонстрируют очень голубые цвета, соответствующие звездам некосмологических возрастов, в частях диска, свободных от текущего или недавнего звездообразования а также от вклада небулярной эмиссии (I 2м 18 (Ь^оу & ТЬиап 2004), ЭВБ 0335— 052 (РивШшк а1. 2004), ЭБО 68 (РиэШшк а1. 2005, Рив^Ык et а1.2008). Хотя уверенно говорить об отсутствии старого звездного населения можно только после разрешения объекта на звезды и фотометрии этих звезд, нетипичные цвета внешних частей служат указанием на то, что галактика заслуживает пристального изучения.

Из общих соображений понятно, что чем меньше масса галактики, тем она чувствительнее к внешнему воздействию. Поэтому если мы интересуемся тем, насколько отличается эволюция галактик в условиях, характерных для войдов, естественно обратиться к галактикам малых масс. Существуют разные определения понятия "войд". В зависимости от специфики исследования, войдами называют области пространства либо совершенно пустые (ИкЬопоу, КагасЬе^веу 2006), либо не содержащие достаточно крупных объектов (Каийтапп & РакаИ 1991). В моделях — темных гало с массой выше определенного предела, в наблюдательной астрономии — галактик ярче определенной светимости (часто этот предел выбирается равным Ь*2).

Изучение населения войдов затрудняет наблюдательная селекция. Большинство выборок галактик с известными лучевыми скоростям имеют

г£* — характеристическая величина в функции светимости (Ьг) галактик, выше которой число галактик падает эксповснциально.

Таблица 1: Параметры ближайших войдов

Designation Size RA Dec cz I b SGX SGY SGZ

км/с hour о км/с ° О км/с км/с км/с

Cetus 500 02.0 -20 700 192 -72 100 -600 -200

Cepheus 500 23.5 +65 800 112 +05 700 0 300

Crater 500 11.5 -15 1500 126 -28 1300 -700 200

Volans 700 07.0 -70 800 281 -25 -600 -300 -500

Monoccros 1000 08.0 +05 800 216 +17 200 430 -970

Lynx-Cancer main 1200 07.9 +27 1030 194 +25 660 660 -930

Lynx-Cancer subvoid 870 08.5 +29 770 195 +34 470 674 -680

Inner Local Void 2000 18.5 -01 900 30 +02 -500 -200 700

ограничение по видимой звездиой величине в районе тв ~18. Это значит, что за пределами Местного Сверхскопления, где располагаются большинство крупных войдов (размером 30-50 Мпк), на расстояниях, соответствующих cz > 6000 км/с, в выборки попадают в основном галактики не слабее -16 абс.вел. в фильтре В. То есть, всего на 3-4 величины слабее М* (так как L* соответствует Mg •■—20).

В монографии Фэйрела (Fairall 1998) представлен список известных войдов в ближней части Метагалактики. В таблице 1 мы приводим координаты и размеры нескольких самых близких из них, с расстояниями до центров менее ~20 Мпс. Параметры внутренней части Местного Войда даны в соответствии с работой Талли и др. (Tully et al. 2008). Параметры войда Lynx-Cancer и его подвойда даны в соответствии с описанием в статье Пустильника и Тспляковой (Pustilnik & Tepliakova, 2011). Местный Войд ближе всего подходит к Местной Группе, но систематическое изучение эволюционных свойств галактик в нем затруднено, так как пока их там найдено совсем немного. Тем не менее, одна из представителей этого войда, карликовая иррегулярная галактика КК 246, исследованная в работе Крекель и др. (Kreckel et al. 2011), имеет один из наиболее протяженных Hi дисков, что указывает па ее нетипичное состояние. Насонова и Караченцев (Nasonova & Karachentsev 2011) недавно изучили пекулярные скорости в окрестностях Местного Войда и представили список 16 галактик с абсолютными величинами Мц от -9.9 до -18.7, которые попадают внутрь этого войда. Изучение этих галактик может дополнить выводы, полученные при исследовании выборки, представленной в данной работе.

Мы выбрали для изучения эффектов окружения в областях низкой плотности войд Lynx-Cancer, расположенный в области отрицательных

SGY

sgx

Рис. 1: Положение Lynx-Cancer войда относительно других структур ближней Вселенной — Местного Войда и Местного Слой. Вверху: Проекция слоя пространства на плоскость SGY-SGZ (в км/с). Середина слоя соответствует SGX-490 км/с, толщина ASGX=1000 км/с. Вниху: То же для плоскости SGX-SGZ. Середина слоя на SGY=650 км/с, толщина ASGY=900 км/с. Жирные красные точки обозначают яркие (Мв < -19.0) галактики. Мелкие синие крестики — слабые галактики с известными независимыми расстояними (Tolly et а]. 2008). Синие треугольники — галактики Lynx-Cancer войда (не все). Проекции сферы главного войда Lynx-Cancer и его субвойда очерчены черным контуром. Центр главного войда обозначен звездочкой.

сверхгалактических Z, с противоположной стороны от Местного Слоя по отношению к войду Талли (Local Void). Этот выбор обусловлен тем, что, во-первых, данпый войд расположен достаточно близко, следовательно, даже слабые галактики в нем будут доступны для наблюдения, а во-вторых, эта область неба хорошо покрывается обзором SDSS и слепыми Hi-обзорами, результаты которых ожидаются в ближайшие годы.

В работах последних лет было отмечено, что ряд очень низкометалличных (XMD) галактик находятся внутри войдов. К ним относятся голубые компактные галактики SBS 0335-052 (Pustilnik et al. 2004, характеристика окружения — в Peebles 2001), HS 0822+2542 (Pustilnik et al. 2003), HS 0837+4717 (Pustilnik et al. 2004), HS 2134+0040 и HS 2236+1344 (Pustilnik et al. 2006). Галактика SBS 0335052 также имеет цвета внешних частей, указывающие на сравнительно молодой возраст старого звездного населения. Эти факты можно рассматривать как свидетельства в пользу того, что галактики в войдах эволюционируют медленнее. Однако это были отдельные примеры, из которых еще нельзя делать статистических выводов. К тому же, все это были галактики одного типа — BCG, а значит, нельзя было с уверенностью утверждать, что наблюдаемый эффект не является эффектом селекции. Кроме очень пизкометалличных BCG, в войдах были обнаружены галактики SAO 0822+3545 и DDO 68, не относящиеся к BCG, но, как и SBS 0335-052, не показывающие существенного вклада излучения старых звезд с типичными возрастами в 10 млрд.л.

Нам необходима была достаточпо большая выборка галактик войда, во-первых, чтобы исследовать и более типичное население, во-вторых, чтобы иметь материал для статистики.

Такая выборка была создана в рамках данного исследования (Pustilnik & Tepliakova, 2011). В нее вошли 79 галактик до -12 абс.зв.вел. в фильтре В, преимущественно карликовые иррегулярные и спирали поздних типов. Существенная неполнота выборки начинается с Мв ~ -14.

Цели и задачи исследования

Целями данной работы являются:

• Определепие параметров близкого войда Lynx-Cancer и создание выборки галактик, его населяющих.

• Оценки металличности газа для галактик этого войда и сравнение их

по этому параметру с галактиками в более плотном окружении.

• Детальное спектральпое и фотометрическое исследование наиболее интересных галактик войда, отличающихся низкой металличностью и/или необычно голубыми цветами.

Научная новизна

• Сформировала выборка 79 маломассивных галактик в войде, которая является самой большой и глубокой на данный момент.

• Впервые по выборке из полусотни галактик войда Lynx-Cancer показано, что галактики в этом войде имеют систематически пониженное содержание тяжелых элементов по сравнению с галактиками из более плотных областей.

• Открыто 15 галактик с металличностью Z <1/10 Ze, и среди них четыре с металличностями вблизи рекордно низких 1/35Zq< Z <1/Шв: SDSS J0926+3343, J0737+4724, J0744+2508, J0852+135(T

• Для объектов SDSS J0926+3343, J0723+3621, J0723+3622, J0737+4724, J0852+1350, J0852+1351 впервые сделана детальная поверхностная фотометрия в фильтрах u,g,r,i. Обнаружено, что у галактик SDSS J0926+3343, J0723+3622, J0737+4724 цвета внешних частей соответствуют возрастам ~1-3 млрд .л.

• Получено новое, более точное значение металличности необычной галактики And IV.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Описание Lynx-Cancer войда, определение его положения па небесной сфере, расстояния до центра и размеров. Создание выборки 79 галактик, находящихся в нем, и описание ее основных параметров. Построение нескорректированной функции светимости галактик войда и анализ эффектов селекции, которые влияют на полноту выборки.

2. Результаты спектроскопии на БТА галактик Lynx-Cancer войда, оценки металличностей по спектральным данным ВТА и SDSS. Сравнение содержания кислорода в 48 галактиках войда с аналогичными данными для галактик в более плотном окружении и

вывод о том, что галактики в Lynx-Cancer войде имеют систематически более низкую металличность.

3. Результаты глубокой ugri поверхностной фотометрии шести самых необычных галактик войда, включая два самых низкометалличных объекта ближней Вселенной — DDO 68 и SDSS J0926+3343 - а также J0723+3621, J0723+3622, J0737+4724 и J0852+1350. Оценка возраста их наиболее старого видимого звездного населения. Вывод об эволюционной молодости (очень низкой металличности, высокой массовой доле газа и отстутствии видимых признаков звездного населения возрастом ~10 млрд.л.) ~10% галактик войда — первое наблюдательное указание на необычную эволюцию галактик в войде.

4. Открытие в галактике DDO 68 массивной переменной звезды на поздней стадии эволюции (типа luminous blue variable — LBV), которая образовалась из вещества с металличностью Z — Z0/33, то есть, в несколько раз ниже, чем все известные до сих пор звезды этого типа. Дальнейшее изучение этого редкого объекта является перспективным с точки зрения проверки моделей эволюции массивных звезд при очень низких металличностях.

5. Получение правильного значения О/Н в наиболее богатой газом галактике Местного Объема And IV (12+log(0/H)=7.50±0.06), что позволяет отнести ее к немногочисленной группе известных низкометалличных галактик и приводит к намного лучшему соответствию ее эволюционного статуса по содержанию газа и по его металличности.

Апробация результатов

Результаты данной работы докладывались на следующих конференциях:

• Международная конференция "Физика космоса", Нижний Архыз, май 2007 г.

• Международная конференция "Близкие карликовые галактики", Нижний Архыз, сентябрь 2009-г.

• Всероссийская Астрономическая Конференция, Нижний Архыз, август 2010 г.

• Конференция "Окружение и формирование галактик: 30 лет спустя", Лиссабон, септябрь 2010 г.

• Ежегодных конкурсах-конференциях САО февраль 2008, 2009, 2011 гг.

Основные результаты, полученные в диссертации, представлены в следующих работах:

• Pustilnik S. A., Tepliakova A. L., Kniazev A. Y., Burenkov А. N. Andromeda IV: A new local volume very metal-poor galaxy. — Astrophysical Bulletin 2008, Volume 63, Issue 2, pp. 102-111

• Pustilnik S. A., Tepliakova A. L., Kniazev A. Y.: DDO 68: new evidences for galaxy youth. — Astronomy Letters 2008, v. 34, pp.457-467

• Pustilnik S. A., Tepliakova A. L., Kniazev A. Y., Burenkov A. N.: Discovery of a massive variable star with Z = ZQ/36 in the galaxy DD068. — MNRAS 2008, Volume 388, pp. L24-L28

• Pustilnik S. A., Tepliakova A. L., Kniazev A. Y., Martin J.-M., Burenkov A. N.: SDSS J0926+3343: a nearby unevolved galaxy. - MNRAS 2010, Volume 401, p.333-341

• Pustilnik S. A., Tepliakova A. L.: Study of galaxies in the Lynx-Cancer void. I. Sample description. — MNRAS 2011, Volume 415, Issue 2, pp. 1188-1201

• Pustilnik S. A., Tepliakova A. L., Kniazev A. Y.: Study of galaxies in the Lynx-Cancer void. II. The element abundances. — Astrophysical Bulletin 2011, Volume 66, No 3, pp.255-292

• Pustilnik S. A., Martin J.-R., Tepliakova A. L., Kniazev A. Y.: Study of galaxies in the Lynx-Cancer void. III. New extreme LSB dwarfs. — MNRAS 2011, Volume 417, pp. 1335-Щ9

Личный вклад автора

В перечисленных выше работах автору принадлежат:

Определение парметров Lynx-Cancer войда, создание выборки галактик в войде и компиляция их основных параметров, а также предварительный анализ свойств выборки — равной мере с соавтором этой работы Пустильником С.А.

и

Первичная обработка всех спектров, полученных на БТА. Последующий анализ спектров, определение физических параметров и О/Н, сравнение с галактиками в более плотном окружении и выводы о систематически пониженной металличности галактик войда — наравне с Пустильником С.А.

Поверхностная фотометрия всех объектов. Апализ результатов измерений — наравне с соавторами.

Вклад во все этапы обработки и анализа данных по LBV-звезде в галактике DDO 68 — наравне с С.А. Пустильником.

Первичная обработка спектров галактики And IV. Последующий апализ спектров — наравне с основным соавтором С.А. Пустильником.

Достоверность и обоснованность результатов, представленных в диссертации, определяется надежностью и точностью использованных методов.

Достоверность определения параметров Lynx-Cancer войда а также списка галактик, отнесенных к его населению, определяется хорошей точностью измерения лучевых скоростей галактик и использованием поправки за пекулярную скорость в данной области местной Вселенной, открытой Талли и др (Tully et al. 2008). Точность поправки была дополнительно проверена нами на контрольной выборке галактик с известными независимыми расстояниями.

Достоверность оценок содержания кислорода в галактиках Lynx-Cancer войда (а также в галактике And IV) определяется надежностью классического метода электронной температуры а также современных эмпирических и полуэмпирических методов (Izotov & Thuan 2007, Pilyugin & Mattsson 2010). Точность эмпирического и полуэмпирического метода была дополнительно проверена по контрольной выборке галактик с известными оценками содержания кислорода, сделанными классическим методом.

Достоверность оценок возраста старого звездного населения в галактиках определяется надежностью методов поверхностной фотометрии (Kniazev et al. 2004) в комбинации с использованием хорошо известного пакета программ, моделирующих эволюционные треки (PEGASE, Fioc М. & Rocca-Volmerange В. 1999).

Достоверность открытия LBV в галактике DDO 68 подтверждена последующими исследованиями этого объекта с более высоким спектральным разрешением (Izotov к Thuan 2008).

Выводы о систематически пониженной металличности галактик в войде по сравнению с галактиками в окружении обычной плотности и об эволюционной молодости некоторой части (~10% ) населения войда основаны на достаточно большом количестве наблюдательного материала и на сравнении этого материала с достоверными результатами исследования карликовых галактик в более плотном окружении (Lee et al. 2003, van Zee & Haynes 2006, van Zee et al. 2006).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, пяти глав, Заключеня, списка цитируемой литературы и Приложения, содержащего 5 рисунков и 15 таблиц.

Во Введении приводится обоснование актуальности работы. Обсуждаются ее цель, новизна полученных результатов и основные положения, выносимые на защиту, приводится список работ, в которых опубликованы результаты диссертации.

Первая глава посвящена описанию наблюдений и обработки. Мы использовали наблюдательный материал, полученный на шестиметровом телескопе CAO (БТА) с прибором SCORPIO в режиме длинной щели. Для части объектов использованы спектры из базы данных SDSS. Также мы использовали прямые изображения SDSS в фильтрах и, g, г, г. Описаны осповные этапы обработки наблюдательных данных с применением пакетов MIDAS и IRAF.

Во второй главе детально описана процедура создания выборки галактик Lynx-Cancer войда. Вначале были отобраны галактики и группы галактик, которые должны играть роль границ войда. Это достаточно яркие (массивные) объекты с абсолютными величинами Мв > -19, лежащие па небе между 06ь и llh по прямому восхождению и выше 0° по склонению, с гелиоцентрическими лучевыми скоростями до 1800 км/с. Когда речь идет о пространственном распределении галактик, желательно знать независимые расстояния до пих, а не только лучевые скорости. Для части галактик мы использовали расстояния, полученные по зависимости период-светимость для цефеид, по положению ветви красных гигантов (TRGB), методом флуктуаций поверхностной яркости (SBF) и методом Талли-Фишера (в случае достаточно малых ошибок). Для тех, для которых независимые расстояния неизвестны, мы использовали их лучевые скорости с учетом возможных поправок за крупномасштабное движение галактик

(и

<и

Є з 2

0І>[М(Мрс)

і І І 1 і І і І і і І І і і і—] і—і г

-20 -18 -16 -14 -12 -10

Рис. 2: Вверху: распределение расстояний до ближайшей яркой галактики (-Омя) для галактик в войде. Внизу: распределение абсолютных звездных величин Мв для них же.

в этой области неба (Та11у et а1. 2008). Для галактик, входящих в группы и пары, мы принимали расстояние до группы за расстояние до каждой галактики.

Затем методом вписывания максимальных пустых сфер были определены координаты центра войда и его размер. Из выборки ярких галактик выброшены те, которые не находятся вблизи границ этой пустой области.

Затем в изучаемой области была рассмотрена выборка всех галактик с Мв > —19, и исключены из нее все объекты, имеющие достаточно близких соседей "высокой" светимости. Эта процедура проводилась в два этапа. Вначале мы отобрали все галактики, чье проекционное расстояние до ближайшей яркой составляет более 1 Мпк. Такие объекты считались заведомо гравитационно несвязанными с яркими (массивными) галактиками. Для тех, для которых оно оказывалось меньше, применяли дополнительный критерий отбора, основанный на результатах работы Прада и др. (Ргайа et а1. 2003), которые исследовали спутники изолированных галактик. Согласно их данным, дисперсия а лучевых скоростей спутников относительно хозяйских галактик со светимостью Ь* составляет 120 км/с па расстоянии 20 кпк, 80 км/с па расстоянии 200 кпк и 60 км/с на 350 кпк соответственно. Мы отобрали галактики, для которых разница лучевых скоростей между ними и их ближайшими яркими соседями составляет больше 2 хсг.

После этого для каждой галактики было вычислено трехмерное расстояние до ближайшей яркой галактики или группы (Дш), и те карликовые галактики, для кторых оно составило меньше 2 Мпк, были исключены из выборки как недостаточно удаленные от агрегатов, включающих яркие галактики. Оставшиеся после этой селекции можно уверенно считать удаленными от массивных галактик или групп.

Распределение галактик войда по абсолютной величине имеет максимум вблизи Мл = —14. Так как модели и данные других выборок предсказывают, что функция светимости в этом диапазоне должна расти, это является указанием па существенную неполноту нашей выборки для Мв > -14.

Распределение галактик по таково, что для примерно половины всех объектов этот параметр составляет от 2 до 3.5 Мпк. Это хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями о том, что галактики в войдах должны располагаться в основном вблизи их границ (ОоШоЬег (Л а1. 2003).

Мв0да«£

Рис. 3: Соотношение светимость-мегалличность (L-Z) для 48 галактик войда Lynx-Cancer. Сплошной, штрихованной и пунктирной линиями показаны известные линейные приближения для L-Z соотношения, полученные для 3-х выборок: изолированные галактики поздних типов (van Zee & Haynes 2006), близкие dl галактики (van Zee et al 2006) и близкие dl и I галактики из выборки Ли и др. (Lee et al. 2003). Две штрих-пунктирные линии проведены на 0.15 dcx ниже и выше сплошной линии, для которой (согласво van Zee & Hayncs 2006) среднеквадратичное уклонение составляет 0.15 dex. Если бы распределение галактик в этом войде совпадало с тем, для которого получено 'стандартное' L-Z соотношение, можно было бы ожидать, что ниже нижней штрих-пунктирной линии попадет только ~1/6 от всех 48 галактик, т.е. 8 штук. В реальности в эту область диаграммы Мв - О/Н попадает 20 галактик войда.

Третья глава посвящена измерению содержания кислорода в галактиках Lynx-Cancer войда из выборки, описанной во второй главе, и сравнению полученных данных с результатами изучения похожих галактик в более плотном окружении. В сумме, были получены или взяты из литературы величины О/Н для 48-ми галактик войда. Для 21 из них О/Н были найдены по спектрам, полученным на ВТА, еще для 21 были использованы спектры из базы данных обзора SDSS- и для б галактик оценки О/Н взяты из литературы. Мы сравнили наши результаты с данными по галактикам в окружепии средней плотности, полученными ранее ван Зее и др. (van Zee к Haynes 2006, van Zee et al. 2006) и Ли и др. (Lee et al. 2003). После учета небольшой разницы между старой и новой шкалой О/Н (Izotov et al. 2006) мы нанесли наши результаты на диаграмму светимость-металличность. Соотношение О/Н и Мв для галактик контрольных выборок описывается линейной зависимостью. Галактики войда демонстрируют зависимость с тем же наклоном, но лежат в среднем ниже. Даже если исключить из выборки явно отскакивающие точки, соответствующие объектам с экстремально низкой металличностью, смещение линии, описывающей зависимость светимость-металличность для галактик войда, соответствует понижению металличиости примерно на 30% для каждой светимости по сравнению с галактиками в окружении обычной плотности. Также в войде открыто несколько галактик с предельно низкими металличноевши, которые лежат на этой диаграмме вне общего тренда, и, вероятно, имеют нетипичную историю звездообразования. То, что такое количество этих довольно редких объектов находится в сравнительно небольшом объеме близкого войда, указывает на связь между разреженным окружением и замедленной эволюцией карликовых галактик.

В четвертой главе описаны детальные исследования наиболее интересных объектов Lynx-Cancer войда. Все они отличаются очень низкой металличностью Z < 1/20 Z@ (не считая одной, для которой нам не удалось уверенно оценить металличность), высокой массовй долей газа (/gas = 0.92-0.98), а некоторые также имеют голубые цвета внешних частей, указывающие на то, что возраст самого старого звездного населения в них, в отличие от подавляющего большинства других галактик, существенно меньше космологического.

DDO 68 — одна из двух (вместе с SDSS J0926+3343) самых низокметалличных галактик Местного Объема. Содержание кислорода

в ней 12+log(0/H) = 7.14. Сильно возмущенная морфология при отсутствии галактик-соседей указывает на то, что скорее всего она является результатом слияния. Фотометрические наблюдения на БТА в фильтрах V и R показали, что подстилающий диск галактики имеет очень голубые цвета, указывающие на сравнительно молодой возраст старого звездного аселения. Мы предприняли независимое фотометрическое исследование того объекта па основе прямых изображений SDSS в фильтрах u,g,r,i. Сравнение цветов подстилающего диска с модельными треками для трех азных сценариев звездообразования (постоянное, мгновенная вспышка мержинг) дает оценку возраста самого старого звездного населения

4 млрд.л. Также мы оценили массу звезд в галактике и, пользуясь апными наблюдений в Hl, вычислили массовую долю газа.

Во время спектральных наблюдений DDO 68 в 2008 году в одной з областей звездообразованя у эмиссионных линий водорода и гелия энаружились широкие компоненты, которых не было на спектрах

005 года. Также изменилась звездная величина этой Hll-области. Мы ^следовали спектр, вычтя из него небулярную составляющую, и сделали ьгвод, что транзиентный компонент в спектре и повышение светимости ожет объясняться присутствием в этой Hll-области массивной переменной везды (LBV). Звезды этого типа относятся к весьма короткой стадии волюции очень массивных звезд после главной последовательности, оэтому даже в пашей Галактике их найдено совсем немного. Различия свойствах таких звезд при малых металличпостях важны для проверки

овремеш!ых моделей эволюции звезд. В нашей Галактике такие звезды формировались из газа с металличностью порядка солнечной. Из ругих галактик, где такие звезды были обнаружены, наиболее низкую еталличность имеют ММО (Z ~ ZQ/8) и PHL 293В (Z ~ 20/9). LBV везда, открытая нами в DDO 68, образовалась из газа с Z — Zq/33. Поэтому более детальное изучение этой LBV уже ведется другими группами (Bomans & Weis 2011).

Галактика очень низкой поверхностной яркости SDSS J0926+3343 была ткрыта в обзоре SDSS и наблюдалась нами на ВТА с длинной щелью среди других галактик Lynx-Cancer войда. Мы впервые измерили ее металличность, которая оказалась равной 12+log(0/H) = 7.12±0.02. Таким образом, J0926+3343 является самой пизкометалличной галактикой в Местном Объеме. Поверхностная фотометрия этой галактики в фильтрах и, д, г, i показывает, что возраст самого старого видимого звездного

населения в ней составляет 1-3 млрд лет.

Кроме DDO 68 и J0926+3343, в этом войде найдено еще несколько LSB карликов с металличностью Z < Ze/2Q и/или высокой массовой долей газа и необычно голубыми цветами. Мы приводим для них результаты детальной поверхностной фотометрии, определение О/Н, оценки массовой доли газа. Для двух из них — SDSS J0737+4724 и J0852+1350 — в базе данных SDSS имелись измеренные лучевые скррости, и согласно им эти галактики были включены в выборку. Для J0723+3621 лучевая скорость была определена по наблюдениям на ВТА в рамках поиска новых LSBD галактик в этом войде. Для двух других очень слабых LSB галактик: J0723+3622 и J0852+1351 принадлежность к войду также была подтверждена по результатам спектральных наблюдений на БТА. Они оказались физическими компаньонами J0723+3621 и J0852+1350 соответственно.

Пятая глава посвящена галактике And IV. Эта близкая галактика привлекла наше внимание из-за своего рекордно высокого содержания нейтрального газа М(Ш)/Ьъ = 13, что может быть указанием на ее необычный эволюционный статус. Авторы ее наиболе полного исследования (Ferguson et al. 2000) оценили содержание кислорода в ней как довольно высокое: 12+log(0/H) = 7.9, но мы наблюдали эту галактику на БТА и провели более тщательное спектральное исследование двух Нн-областей, которое показало, что металличность на самом деле составляет 7.49±0.06 и 7.55±0.23 для одной и другой области соответственно.

В Заключении сформулированы основные результаты диссертации.

В приложении к диссертации представлены следующие результаты по галактикам Lynx-Cancer войда:

• Полный список ярких галактик и групп, ограничивающих войд. Для всех галактик даны координаты, скорости, расстояния, выраженные в км/с (с указанием способа определения расстояния), звездные величины (с указанием источника).

• Спектры 39 галактик войда, для которых получены оценки О/Н в третьей главе.

• Спектры 9 галактик, лежащих вне войда, для сравнения.

• Таблицы интенсивностей эмиссионных линий для галактик войда с известными значениями О/Н, таблицы электронной температуры, электронной плотности и содержаний кислорода для них же.

Список литературы

Asplund M., Grevesse N., Sauvai A.J., Allende Prieto С., к Kiselman D., —

Astronomy and Astropysics 417, 751 (2004) Bomans, Dominik J.; Weis, Kerstin — Société Royale des Sciences de Liège,

Bulletin, 80, 341 (2011) Boselli A., Gavazzi G., PASP, 118, 517, 2006

Fairall A., 1998: Large-Scale Structures in the Universe — Wiley-Praxis, 196 pp. Fioc M. к Rocca-Volmerange B. — arXiv:astro-ph/9912179 (1999) Gottlôber, Stefan; Lokas, Ewa L.; Klypin, Anatoly; Hoffman, Yehuda: — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 344, Issue 3, 715 (2006) Haynes M.P., Giovanelli R., к Chincarini G.L.: — Annual review of astronomy

and astrophysics., 22, 445, (1984) Izotov Y.I., к Thuan T.X., — Astrophysical Journal, 616, 768 (2004) Izotov Y.I., Stasinska G., Meynet G., et al., — Astronomy and Astropysics, 448, 955 (2006)

Y.I. Izotov, and T.X. Thuan, : - Astrophysical Journal, 665,1115 (2007) Y.I. Izotov, and T.X. Thuan, : - Astrophysical Journal, 690, 1797 (2008) Karachentsev, I. D.; Makarov, D. I.; Karachentseva, V. E.; Melnyk, О. V. —

Astrophysical Bulletin 66, issue 1 ,1 (2011) Kauffmann, G.; Fairall, A. P. — Monthly Notices of the Royal Astronomical

Society 248, 313, 1991 Kniazev A.Y., Grebel E.K., Pustilnik S.A., Pramskij A.G., KniazevaT.F., Prada

F., & Harbeck D., Astronomical Journal, 127, 704, 2004 Kreckel, K; Peebles, P. J. E.; van Gorkom, J. H.; van de Weygaert, R.; van der

Hülst, J. M. - Astronomical Journal, 141, 6, 204 (2011). Kunth, D.; Ostlin, G. — The Astronomy and Astrophysics Review, 10,1 (2000) Lee H., et al.: — Astronomical Journal, 125, 146, 2003 Nasonova O.G. к Karachentsev I.D. — Astrophysics, 54, 1 (2011) Peebles P.J.E., - Astrophysical Journal, 557, 459 (2001) L.S. Pilyugin and L. Mattsson,: — Monthly Notices of the Royal Astronomical

Society, 412, 1145 (2010) Pilyugin, Leonid S.; Thuan, Trinh X.: — The Astrophysical Journal Letters,

726, issue 2, L23 (2011) Prada F., Vitvitska M., Klypin A., et al.: Astrophysical Journal, 598,260 (2003) Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramsky A.G., Ugryumov A.V., Masegosa J.,: —

Astronomy and Astropysics, 409, 917, 2003 Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramsky A.G., Izotov Y.I., Foltz C., Brosch N.,

Martin J.-M., Ugryumov A., — Astronomy and Astrophysics, 419,469 (2004) PustilnikS.A., Pramskij A.G., Kniazev A.Y., Astronomy and Astrophysics, 425, 51 (2004)

Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramskij A.G., — Astronomy and Astrophysics, 443, 91, (2005)

Pustilnik S.A., Engels D., Kniazev A.Y., Pramskij A.G., Ugryumov A.V., Hagen

H.-J., Astronomy Letters 32, 228 (2006) Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., — Astronomy Letters 34, 457 (2008)

Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Monthly Notices of the Royal Astronómica

Society 415,1188 (2011) L. Searle, and W. L. W. Sargent, — Astrophysical Journal 173, 25 (1972) Tikhonov A.V., Karachentsev I.D., The Astrophysical Journal, 653, 969 (2006) Tully R.B., Shaya E.J., Karachentsev I.D., Courtois H.M., Kocevski D.D., Rizzi

L., Peel A., - Astrophysical Journal 676, 184 (2008) van Zee L., Haynes M.P.: — Astrophysical Journal, 636, 214 (2006) van Zee L., Haynes M.P., Skillman E.,: — Astrophysical Journal, 637, 269 (2006)

У

Бесплатно

Зак. № 140с Уч. изд. л. - 3.2 Тираж 100 Специальная астрофизическая обсерватория РАН

Зак. № 140с

Введение

1 Наблюдения и обработка

1.1 Спектральные данные БТА

1.2 Спектральные данные SDSS.

1.3 Методы оценки металличности

1.3.1 Классический метод электронной температуры.

1.3.2 Эмпирические методы

1.4 Фотометрические данные SDSS.

2 Войд Lynx-Cancer: выделение и описание. Выборка галактик, принадлежащих войду

2.1 Описание войда.

2.2 Выборка галактик, принадлежащих войду Lynx-Cancer.

2.3 Эффекты селекции и полнота выборки.

2.4 Выводы.

3 Спектроскопия галактик войда. Оценки металличности

3.1 Измерения О/Н.

3.2 Зависимость светимость-металличность.

3.3 Галактики с самой низкой металличностью.

3.4 Выводы.

4 Детальное исследование самых низкометалличных галактик войда

4.1 Галактика DD

4.1.1 Выбор областей, фотометрия и контроль результатов.

4.1.2 Результаты.

4.1.3 Сравнение с модельными эволюционными треками

4.1.4 Масса звезд и массовая доля газа в DDO

4.1.5 Возможная модель галактики DDO 68.

4.1.6 Открытине LBV в галактике DDO

4.2 Галактика SDSS J0926+

4.2.1 Спектральные данные и металличность.

4.2.2 Фотометрия и возраст

4.3 Необычные LSBD галактики SDSS J0723+3621, J0737+4724, J0852+1350 и их слабые спутники J0723+3622 и J0852+

4.3.1 Спектральные данные

4.3.2 Радионаблюдения в Hi.

4.3.3 Фотометрия и возраст

4.3.4 Производные параметры.

4.3.5 Спутники галактик.

4.4 Необычные LSBD в Lynx-Cancer войде в сравнении типичными LSBD.

Хорошо известно, что взаимодействие галактик влияет на их эволюцию. Эволюция галактик в плотном окружении (скопления и группы) изучена уже достаточно хорошо (Haynes, Giovanelli & Chincarini 1984, Boselli & Gavazzi 2006). Но галактики в окружении с пониженной плотностью (пустоты или войды) если и изучались, то не с точки зрения эволюционных параметров.

К эволюционным параметрам галактик относятся:

• Содержание тяжелых элементов (массовая доля элементов тяжелеее гелия, 2. Для Солнца ¿=0.014)Чем больше их, тем дальше галактика продвинулась по пути эволюции.

• Массовая доля газа (fgas, отношение полной массы газа к полной барионной массе). По современным представлениям галактики формируются как чисто газовые объекты, затем газ расходуется на звездообразование, и в процессе эволюции его становится все меньше и меньше.

Малометалличными галактиками традиционно называли объекты с содержанием кислорода в межзвездном газе 12+log(0/H) <7.65 или Z < ZQ/10, см. например, обзор Кюнта и Остлина (Kunth & Ostlin 2000). Когда открыли первые такие галактики (в частности I Zw 18, открытую в начале 1970-х Сирлом и Саржентом (Searle & Sargent 1972)), они были редкими, выдающимися объектами. В связи с их необычными свойствами была выдвинута гипотеза об их молодости. На сегодня известно более сотни галактик с таким пониженным содержанием тяжелых элементов, однако абсолютное большинство их содержит старые звезды. Наблюдательно это проявляется в виде красных цветов периферийных областей диска, свободных от текущего или недавнего звездообразования.

Массовые исследования свойств дисковых галактик показывают, что их металличность коррелирует со светимостью и массой. Массивные галактики эволюционируют быстрее. Поэтому, чем меньше масса и светимость галактики, тем в среднем ниже ее металличность (т.н. downsizing, см. например Pilyugin et al. 2011). Известно несколько галактик очень низкой светимости в Местном Объеме (например, Leo А и UGCA 292), которые, имея Z ~ Zq!20, вполне укладываются в общую зависимость металличности от светимости. С другой стороны, небольшая доля известных карликовых галактик (таких как I Zw 18, SBS 0335-052 Е и W) имеет металличности намного ниже, чем можно ожидать для их

1 В данной работе чаще всего речь будет идти не о массовой доле тяжелых элементов, а об аналоге этого параметра, используемом для оценки металличности газа — содержании кислорода 12+log(0/H) Для Солнца мы принимаем 12+logO/H = 8.66 согласно (Asplund et al. 2004). светимости и массы. Они демонстрируют наименьшие из известных для тысяч галактик металличности (Z ~ Zo/50-Ze/20) и очень большие массовые доли газа (до 95-99%). Такие редкие галактики естественно отнести к эволюционно-молодым. Их наблюдаемые свойства могут быть результатом как очень медленной эволюции и возможной потери части металлов, так и следствием формирования галактик и первых звезд с большим запозданием относительно стандартной эпохи, соответствующей возрастам галактик ~12-13 млрд.лет. Разделить эти варианты в принципе возможно, получив оценки возрастов наиболее старого звездного населения.

Очень редко малометалличные галактики демонстрируют очень голубые цвета, соответствующие звездам некосмологических возрастов, в частях диска, свободных от текущего или недавнего звездообразования а также от вклада небулярной эмиссии (I Zw 18 (Izotov к Thuan 2004), SBS 0335-052 (Pustilnik et al. 2004), DDO 68 (Pustilnik et al. 2005, Pustilnik et al. 2008). Хотя уверенно говорить об отсутствии старого звездного населения можно только после разрешения объекта на звезды и фотометрии этих звезд, нетипичные цвета внешних частей служат указанием на то, что галактика заслуживает пристального изучения.

Из общих соображений понятно, что чем меньше масса галактики, тем она чувствительнее к внешнему воздействию. Поэтому если мы интересуемся тем, насколько отличается эволюция галактик в условиях, характерных для войдов, естественно обратиться к галактикам малых масс. Существуют разные определения понятия "войд". В зависимости от специфики исследования, войдами называют области пространства либо совершенно пустые (Tikhonov, Karachentsev 2006), либо не содержащие достаточно крупных объектов (Kauffmann к Fairall 1991). В моделях — темных гало с массой выше определенного предела, в наблюдательной астрономии — галактик ярче определенной светимости (часто этот предел выбирается равным L*2).

Изучение населения войдов затрудняет наблюдательная селекция. Большинство выборок галактик с известными лучевыми скоростям имеют ограничение по видимой звездной величине в районе тв ~18. Это значит, что за пределами Местного Сверхскопления, где располагаются большинство крупных войдов (размером 30-50 Мпк), на расстояниях, соответствующих cz > 6000 км/с, в выборки попадают в основном галактики не слабее -16 абс.вел. в фильтре В. То есть, всего на 3-4 величины слабее М* (так как L* соответствует Мр ~ -20).

В монографии Фэйрела (Fairall 1998) представлен список известных войдов в ближней части Метагалактики. В таблице 1 мы приводим координаты и размеры нескольких самых близких из них, с расстояниями до центров менее ~20 Мпс. Параметры внутренней части Местного Войда даны в соответствии с работой Талли и др. (Tully et al. 2008). Параметры войда Lynx-Cancer и его подвойда даны в соответствии с описанием в статье Пустильника и Тепляковой (Pustilnik & Tepliakova, 2011). Местный Войд ближе всего подходит к Местной Группе, но систематическое изученце эволюционных свойств галактик в нем затруднено, так как пока их там найдено совсем немного. Тем

2 L* — характеристическая величина в функции светимости (LF) галактик, выше которой число галактик падает экспоненциально.

Таблица 1: Параметры ближайших войдов

Designation Size RA Dec cz I b SGX SGY SGZ km s-1 hour О km s"1 О О km s-1 km s1 km

Cetus 500 02.0 -20 700 192 -72 100 -600 -200

Cepheus 500 23.5 +65 800 112 +05 700 0 300

Crater 500 11.5 -15 1500 126 -28 1300 -700 200

Volans 700 07.0 -70 800 281 -25 -600 -300 -500

Monoceros 1000 08.0 +05 800 216 + 17 200 430 -970

Lynx-Cancer main 1200 07.9 +27 1030 194 +25 660 660 -930

Lynx-Cancer subvoid 870 08.5 +29 770 195 +34 470 674 -680

Inner Local Void 2000 18.5 -01 900 30 +02 -500 -200 700 не менее, одна из представителей этого войда, карликовая иррегулярная галактика КК 246, исследованная в работе Крекель и др. (Kreckel et al. 2011), имеет один из наиболее протяженных Hi дисков, что указывает на ее нетипичное состояние. Насонова и Караченцев (Nasonova & Karachentsev 2011) недавно изучили пекулярные скорости в окрестностях Местного Войда и представили список 16 галактик с абсолютными величинами Мв от -9.9 до -18.7, которые попадают внутрь этого войда. Изучение этих галактик может дополнить выводы, полученные при исследовании выборки, представленной в данной работе.

Мы выбрали для изучения эффектов окружения в областях низкой плотности войд Lynx-Cancer, расположенный в области отрицательных сверхгалактических Z, с противоположной стороны от Местного Слоя по отношению к войду Талли (Local Void). Этот выбор обусловлен тем, что, во-первых, данный войд расположен достаточно близко, следовательно, даже слабые галактики в нем будут доступны для наблюдения, а во-вторых, эта область неба хорошо покрывается обзором SDSS и слепыми Hi-обзорами, результаты которых ожидаются в ближайшие годы.

В работах последних лет было отмечено, что ряд очень низкометалличных (XMD) галактик находятся внутри войдов. К ним относятся голубые компактные галактики SBS 0335-052 (Pustilnik et al. 2004, характеристика окружения — в Peebles 2001), HS 0822+2542 (Pustilnik et al. 2003), HS 0837+4717 (Pustilnik et al. 2004), HS 2134+0040 и HS 2236+1344 (Pustilnik et al. 2006). Галактика SBS 0335-052 также имеет цвета внешних частей, указывающие на сравнительно молодой возраст старого звездного населения. Эти факты можно рассматривать как свидетельства в пользу того, что галактики в войдах эволюционируют медленнее. Однако это были отдельные примеры, из которых еще нельзя делать статистических выводов. К тому же, все это были галактики одного типа — BCG, а значит, нельзя было с уверенностью утверждать, что наблюдаемый эффект не является эффектом селекции. Кроме очень низкометалличных BCG, в войдах были обнаружены галактики SAO 0822+3545 и DDO 68, не относящиеся к BCG, но, как и SBS 0335-052, не показывающие существенного вклада излучения старых звезд с типичными возрастами в 10 млрд.л.

Нам необходима была достаточно большая выборка галактик войда, во-первых, чтобы исследовать и более типичное население, во-вторых, чтобы иметь материал для статистики.

Такая выборка была создана в рамках данного исследования (Pustilnik & Tepliako-va, 2011). В нее вошли 79 галактик до -12 абс.зв.вел. в фильтре В, преимущественно карликовые иррегулярные и спирали поздних типов. Существенная неполнота выборки начинается с Мв ~ -14.

Цели и задачи исследования

Целями данной работы являются: в Определение параметров близкого войда Lynx-Cancer и создание выборки галактик, его населяющих.

• Оценки металличности газа для галактик этого войда и сравнение их по этому параметру с галактиками в более плотном окружении.

• Детальное спектральное и фотометрическое исследование наиболее интересных галактик войда, отличающихся низкой металличностыо и/или необычно голубыми цветами.

Научная новизна

• Создана самая большая и глубокая выборка галактик в войде.

• Впервые по выборке из полусотни галактик войда Lynx-Cancer показано, что галактики в этом войде имеют систематически пониженное содержание тяжелых элементов по сравнению с галактиками из более плотных областей.

• Открыто 15 галактик с металличностыо Z <1/10 ZQ, и среди них четыре с металличностями вблизи рекордно низких 1/35ZQ< Z <1/20ZQ: SDSS J0926+3343, J0737+4724, J0744+2508, J0852+1350.

• Для объектов SDSS J0926+3343, J0723+3621, J0723+3622, J0737+4724, J0852+1350, J0852+1351 впервые сделана детальная поверхностная фотометрия в фильтрах u, g, г, г. Обнаружено, что у галактик SDSS J0926+3343, J0723+3622, J0737+4724 цвета внешних частей соответствуют возрастам ~1-3 млрд.л.

• Получено новое, более точное значение металличности необычной галактики And IV.

Научная, методическая и практическая значимость работы

Выборка галактик Lynx-Cancer войда позволяет исследовать свойства населения войдов на статистической основе. В частности, в данном исследовании получены свидетельства замедленной химической эволюции у галактик в войдах. Также выборка может быть использована в дальнейшем для изучения пространственного распределения галактик и внутренней структуры войда.

Исследования отдельных галактик пополнили список предельно низкометалличных галактик, таких как SBS 0335-052, I Zw 18, DDO 68. Получены дополнительные свидетельства молодости галактики DDO 68, еще несколько кандидатов в молодые галактики открыто впервые.

Открыта LBV в очень низкометалличной галактике DDO 68. Изучение таких объектов помогает понять особенности эволюции очень массивных звезд, образовавшихся из газа наименьшей металличности.

Новая, более точная оценка металличности галактики And IV устраняет противоречие в ее эволюционном статусе — она богата газом и бедна тяжелыми элементами как и другие эволюционно-молодые галактики.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, пяти глав, Заключеня, списка цитируемой литературы и Приложения, содержащего 5 рисунков и 15 таблиц.

5.5 Выводы

• В результате тщательных исследований галактики And IV мы получили более точное значение О/Н, чем было известно для нее раньше. Содержания кислорода в Нп-областях No. 3 и 4, определенные классическим Те методом, согласуются друг с другом. Их параметр 12+log(0/H) (в старой шкале) равен 7.49±0.06 и 7.55±0.23, соответственно. Наиболее надежные полуэмпирический и эмпирический методы оценки О/Н дают величины, близкие к посчитанным прямым методом. В новой шкале принятая металличность And IV соответствует 12+log(0/H)=7.50.

• Эта величина гораздо лучше согласуется с другими свойствами And IV. С таким значением О/Н она не выбивается из стандартной зависимости светимость-металличность, но является необычной благодаря высокому содержанию нейтрального газа.

Заключение

Понимание связи эволюции галактик с их окружением является одним из актуальных вопросов внегалактической астрофизики и космологии. Несмотря на качественное изменение объема данных по галактикам за последние 10 лет, благодаря очень большим и достаточно глубоким обзорам типа SDSS и 2dFGRS, насчитывающим сотни тысяч галактик, роль эффектов окружения в эволюции галактик только нащупывается. В частности, достаточно мало известно о роли очень разреженного окружения (пустот), и в особенности, в отношении галактик на слабом конце фунции светимостей (масс). Для того, чтобы изучать роль пустот в эволюции галактик со светимостями до L*/8000 (Mb ~-12) при работе с обзорами типа SDSS, необходимо ограничиться объемами с границами ближе, чем R ~ 20 Мпк. Данная работа посвящена исследованию эволюционного статуса маломассивных галактик, принадлежащих близкой пустоте Lynx-Cancer с центром на расстоянии ~18 Мпк.

9 Поскольку эта пустота не имела описания в литературе (за исключением работы Pustilnik et al., 2003, где оно дано схематично и приблизительно), и с учетом того, что позже стало понятно, что для этой области пространтсва необходимо использовать большую поправку для Хаббловских расстояний (как указано в работе Tully et al. 2008), мы в представленной работе достаточно детально описали процедуру выделения этого близкого войда и его параметры. Lynx-Cancer войд — область пространства, примыкающая к Местному Объему со стороны отрицательных сверхгалактических Z, в которой отсутствуют "массивные" нормальные и галактики большей светимости (а именно, галактики с Мв ярче -19). Анализ распределения пограничных "массивных" галактик вне войда, указывает на то, что войд имеет вытянутую форму (с полной протяженностью в поперечном направлении ~16 Мпк), которую в нулевом приближении можно описывать двумя значительно пересекающимися сферами. Координаты и размеры этих сфер приведены в таблице 1.

• После определения границ этого войда, по всем доступным источникам была собрана информация о галактиках, попадающих внутрь войда и удовлетворяющих дополнительному критерию достаточной удаленности от "массивных" галактик (т.е. £>nn >2 Мпк). В созданную таким образом выборку вошли 75 карликовых галактик (-12.0 < Мв < -18.0) и 4 галактики промежуточной светимости (-18.0 < Мв < -18.4). В представленном каталоге собраны параметры этих галактик, взятые из литературы: координаты, скорости (гелиоцентрические, относительно

Местной Группы, и соответствующие оценке расстояния до галактики), оценки полных звездных величин и поглощения в Галактике Л в. Кроме того, даны оценки абсолютных зведных величин Мв, оценки морфологических типов и вычисленные нами расстояния до ближайшей "массивной" галактики Dnn> а также приведены поисковые карточки для всех галактик выборки.

• Проведенный первичный анализ показывает, что большую часть населения войда составляют карликовые иррегулярные галактики и спирали поздних типов. Примерно половина объектов визуально классифицируется как LSB галактики. Гистограмма параметра Dnn показывает, хотя в войде имеется ~15% очень изолированных объектов (£>NN=5-11 Мпк), для большинства галактик войда характерна величина £>NN=2-4 Мпк, что согласуется с более ранними результатами о распределении галактик в войдах и с предсказаниями модельных расчетов о том, что галактики должны преимущественно населять внешние части войдов. Распределение абсолютных звездных величин показывает максимум около Мв — -14, что является указанием на существенную неполноту выборки для более низких светимостей.

• По данным из представленного каталога галактик в войде Lynx-Cancer построена их нескорректированная функция светимости (LF). В диапазоне M в от -14 до -18 она аппроксимирована стандартной функцией Шехтера, которая на слабом конце соответствует степенной зависимости. Из сравнения экстраполяции LF на область A4 в >-14 и реальных подсчетов, очевидно, что в изучаемой выборке имеется значительный недостаток более слабых галактик. Наиболее очевидной причиной является эффект наблюдательной селекции объектов спектральной базы данных SDSS (дающих основной вклад в слабые галактики выборки) по предельной видимой величине, а также по поверхностной яркости.

• Для 48 галактик выборки получены (и частично собраны по литературе) оценки содержания кислорода О/Н в межзвездном газе. Из них для 21 галактики данные получены по результатам нашей спектроскопии на БТА с длинной щелью. Еще для 21 галактики для получения величины О/Н использовались спектры из базы данных SDSS и еще для шести галактик оценки О/Н взяты из литературы. Для 17-ти из этих 48-ми галактик металличность газа Z < ZQ/10. Из них 6 галактик принадлежат к наиболее редким в ближней Вселенной объектам, с Z < Zo/20, которых всего известно около дюжины. Сравнение положений этих галактик войда на диаграмме светимость-металичность со "стандартной"линейной зависимостью, полученной для подобных галактик Местного Объема и его окрестностей, находящихся в более плотном окружении (van Zee & Haynes 2006), показывает, что галактики в войде имеют систематически более низкое содержание кислорода (в среднем на 30%), по сравнению с галактиками в более плотном окружении.

• Одним из наиболее важных открытий, полученных при исследовании выборки галактик войда Lynx-Cancer, является существование значительной (~10% по числу) популяции необычных, "эволюционно-молодых" галактик, для которых характерны очень низкая металличность Z <1/20 ZQ (в разы ниже ожидаемой для их светимости по "стандартной"зависимости) и очень высокая массовая доля газа, ~92-98%. Для 3-х из этих очень низкометалличных и 2-х слабых LSBD галактик без данных об О/Н, (и — д, д — г,г — г)-цвета их внешних ("спокойных") частей оказались также нетипичными для мира галактик. При сравнении с модельными эволюционными треками (например, пакета PEGASE2) эти цвета указывают на возрасты наиболее старого видимого звездного населения в диапазоне ~1-4 млрд. лет. В отличие от практически всех известных галактик, следов более старых звезд, с возрастами ~10 млрд. лет в этих галактиках не видно.

• Естественно сопоставить количество эволюционно-молодых галактик в войде Lynx-Cancer (6 или 8, в зависимости от наличия данных по О/Н) с числом похожих галактик в пределах большого объема (сфера с R <26 Мпк), в который входит этот войд. Единственный подобный объект, известный на сегодня вне войда Lynx-Cancer, это — I Zw 18. Учитывая, что относительный объем войда составляет только —5% от объема упомянутой сферы, а число известных галактик войда составляет не более 5% от общего количества галактик внутри нее, возникает естественный вывод об огромной концентрации таких необычных галактик внутри этого войда. Это, в свою очередь, приводит к выводу от том, что условия в войдах благоприятствуют замедленной эволюции и видимо более позднему формированию части карликовых галактик.

• При повторных (с интервалом в 3 года) спектральных наблюдениях одной из НИ областей самой низкометалличной галактики Местного Объема — DDO 68, по сильным изменениям эмиссионного спектра НИ области открыта массивная звезда очень высокой светимости, отнесенная к типу "luminous blue variable"(LBV), короткой переходной фазе эволюции после главной последовательности. Моделирование и наблюдательное исследование эволюции массивных звезд с низкой металличностыо является актуальной задачей современной астрофизики, так как необходимо для понимания комплексных процессов в молодых галактиках на больших красных смещениях. Открытая в DDO 68 LBV звезда представляет поэтому большой интерес для детального изучения и сопоставления с моделями, так как она сформировалась из газа с металличностыо Z = 1/36 Z©, что в несколько раз ниже любых известных объектов этого типа.

• Карликовая иррегулярная LSB галактика And IV является одной из наиболее необычных среди населения Местного Объема из-за наличия у нее огромного и очень массивного диска нейтрального газа. Первые измерения ее металличности группой Ferguson et al. (2000) дали довольно высокое значение (Z — ZQ/b) для галактики с Мв —-12.5 и настолько богатой газом. Тщательное измерение металличности 2-х HII областей этой галактики на БТА, а также проверка расчетов в статье Ferguson et al. (2000), привели к оценке 12+log(0/H)=7.49, которая примерно в 2.5 раза ниже, чем в первой публикации этого параметра. По нашим данным, галактика And IV уверенно отнесится к галактикам с низкой металличностью и ее О/Н и Мв хорошо соответствует общей линейной зависимости для галактик Местного Объема. Мы также показали, что при близких параметрах О/Ни Мв с другой LSBD галактикой Местного Объема, ESO 489-56, их отношения M(HI)/LB отличаются в 15 раз. Это является ясным указанием на то, что даже для таких простейших кирпичиков, какими мыслятся карликовые LSB галактики, эволюционные сценарии могут кардинально отличаться.

1. Афанасьев В. JI., Буренков А. H., Власюк В. В., Драбек С. В.: Отчет CAO, 1995, 234, 1

2. Afanasiev V.L., Moiseev A.V.: — Astronomy Letters, 31, 193, 2005

3. Aller L. H.: Physics of Thermal Gaseous Nebulae — Reidel, Dordrecht, 1984

4. Asplund M., Grevesse N., Sauvai A. J., Allende Prieto C., & Kiselman D., — Astronomy and Astropysics 417, 751 (2004)

5. Begum A., Chengalur J.N., Karachentsev I.D., Sharina M.E., 2008a, MNRAS, 386, 138

6. Begum A., Chengalur J.N., Karachentsev I.D., Sharina M.E., Kaisin S.S., 2008b, MNRAS, 386, 1667

7. Bell E.F., Mcintosh D.H., Katz N., Weinberg M.D., — Astrophysical Journal Supplement Series 149, 289 (2003)

8. Blanton M.B., Lupton R., Schlegel D.J., Strauss M.A., Brinkmann J., Fukugita M., Loveday J.: — Astrophysical Journal 631, 208, 2005

9. R.C. Bohlin — Astronomical Journal 111, 1743, 1996

10. Bomans, Dominik J.; Weis, Kerstin — Société Royale des Sciences de Liège, Bulletin, 80, 341 (2011)

11. Boselli A., Gavazzi G., PASP, 118, 517, 2006

12. R. Braun, D. Thilker, and R. A. M. Walterbos — Astronomy and Astrophysics 406, 829 (2003)

13. Chengalur J.N., Pustilnik S.A., Martin J.-M., Kniazev A.Y., — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 371, 1849 (2006)

14. Chengalur J.N., Begum A., Karachentsev I.D., Sharina M., &; Kaisin S.S. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 386 1667, 2008

15. Cross N., Driver S.P.: — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 329, 579, 2002de Naray R.K., McGaugh S.S., de Block W.G.J.: — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 355, 877 (2004)

16. Ekta, Chengalur J.N., Pustilnik S.A. — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 391, 881 (2008)

17. Ekta B., Pustilnik S.A., Chengalur J.N. — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 397, 963 (2009)

18. Ekta B., & Chengalur J.N., — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 406, 1238 (2010)

19. Fairall A., 1998: Large-Scale Structures in the Universe — Wiley-Praxis, 196 pp.

20. Ferguson A.M.N., Gallagher J.S., k Wyse R.F.G. Astronomical Journal, 120, 821 (2000)

21. Fioc M. & Rocca-Volmerange B. — Astronomy and Astrophysics, 326, 950 (1997)

22. Fioc M. & Rocca-Volmerange B. — arXiv:astro-ph/9912179 (1999)

23. Fukugita M., Ichikawa T., Gunn J.E., et al.: — Astronomical Journal, 111, 1748, 1996

24. G. Galaz, J. J. Dalcanton, L. Infante, and E. Treister, — Astronomical Journal, 124, 1360 (2002)

25. Garcia-Appadoo D.A., West A.A., Dalcanton J.J., Cortese L., Disney M., MNRAS, 394, 340 (2009)

26. Geha M., Blanton M.R., Masjedi M., West A.A.: — Astrophysical Journal 653, 240 (2006)

27. Gottlöber, Stefan; Lokas, Ewa L.; Klypin, Anatoly; Hoffman, Yehuda: — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 344, Issue 3, 715 (2006)

28. Gunn J.E., Carr M.A., Rockosi C.M., Sekiguchi M., et al.: — Astronomical Journal, 116, 3040 (1998)

29. Guseva N.G., Papaderos P., Meyer H.T., Izotov Y.I., Fricke K.J.: — Astronomy and Astropysics, 505, 63, 2009,

30. Haynes M.: Dark Galaxies and Lost Baryons — Proc. of IAU Symposium, ed. by J.I. Davies & M.J. Disney, Vol. 244, p. 83, Cambridge Univ. Press. 2008

31. Haynes M.P., Giovanelli R., & Chincarini G.L.: — Annual review of astronomy and astrophysics., 22, 445, (1984)

32. Hewett P.C., Foltz C.B., Chaffee F.H. Astronomical Journal 109, 1498, (1995)

33. Huchtmeier W.K., Karachentsev I.D., Karachentseva V.E., — Astronomy and Astropy-sics, 401, 483 (2003)

34. Y.I. Izotov, and T.X. Thuan, : Astrophysical Journal, 665, 1115 (2007)

35. Y.I. Izotov, and T.X. Thuan, : Astrophysical Journal, 690, 1797 (2008)1.otov Y.I., Guseva N.G., Fricke K.J., Papaderos P.: — Astronomy and Astropysics, 503, 611, (2009),

36. Jarosik N., et al.: — Astrophysical Journal Supplement Series 192, 14 (2001)

37. Johnston S., Taylor B., Bailes M., et al: — Experimental Astronomy, 22, 151 2008,

38. Karachentsev I.D., Karachentseva V.E., Huchtmeier W., &; Makarov D.I., — Astronomical Journal, 127, 2031 (2004)

39. Karachentsev I.D., Dolphin A., Tully R.B., Sharina M., Makarova L. Makarov D., Karachentseva V., Sakai S., Shaya E.J.,: — Astronomical Journal, 131, 1361 (2006)

40. D. Karachentsev, and S.S. Kaisin, — Astronomical Journal 140, 1241, 2010

41. Karachentsev, I. D.; Makarov, D. I.; Karachentseva, V. E.; Melnyk, O. V. — Astrophysical Bulletin 66, issue 1 ,1 (2011)

42. Kauffmann, G.; Fairall, A. P. — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 248, 313, 1991

43. A.Y. Kniazev, S.A. Pustilnik, A.V. Ugryumov, — Bulletin SAO 46, 23 (1999)

44. Kniazev A.Y., Grebel E.K., Hao L., Strauss M., Brinkmann J., Fukugita M.,: — Astro-physical Journal, 593, L73, 2003

45. Kniazev A.Y., Grebel E.K., Pustilnik S.A., Pramskij A.G., Kniazeva T.F., Prada F., & Harbeck D., Astronomical Journal, 127, 704, 2004

46. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., Grebel E.K., Lee H., Pramskij A.G., — Astrophysical Journal Supplement Series, 153, 429, 2004

47. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., Zucker D.B., — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 384, 1045, 2008

48. Kreckel, K.; Peebles, P. J. E.; van Gorkom, J. H.; van de Weygaert, R.; van der Hülst, J. M. — Astronomical Journal, 141, 6, 204 (2011).

49. Kreckel, K.; Joung, M. R.; Cen, R.: — Astrophysical Journal, 735, Issue 2, 132 (2011)

50. Kroupa P., Tout C.A., Gilmore G., — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 262, 545, 1993

51. Kudritzki R.-P.:, — Stellar astrophysics for the Local Group: VIII Canary Islands Winter School of Astrophysics. Edited by A.Aparicio, A.Herrero, and F.Sanchez. Cambridge, CUP, 1998, p.149

52. Manning C., — Astrophysical Journal, 574, 599 (2002)

53. Manning C., — Astrophysical Journal, 591, 79 (2003)

54. Martinez-Delgado, Ismael; Tenorio-Tagle, Guillermo; Munoz-Tunön, Casiana; Moiseev, Alexei V.; Cairös, Luz M. — The Astronomical Journal, 133, 2892 (2007)

55. Mathewson D.S., Ford V.L. — The Astrophysical Journal Supplement Series 107, 97 (1996)

56. Matthews L.D., Gallagher J.S. — Astronomical Journal, 111, 1098 (1996)

57. Mattsson L., Pilyugin L.S., Bergvall N., MNRAS, in press (arXiv:1105.3650) (2011)

58. Moiseev A.V., Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 405, 2453 (2010)

59. Nasonova O.G. &; Karachentsev I.D. — Astrophysics, 54, 1 (2011)

60. Oosterloo T., Verheijen M., van Cappelen W.: — Proc. of the ISKAF2010 Science Meeting. June 10 -14 2010. Assen, the Netherlands. PoS, ISKAF2010, 043, 2010

61. Papaderos P., Izotov Y.I., Thuan T.X., et al.: — Astronomy and Astrophysics 393, 461 (2002)

62. Peebles P.J.E., — Astrophysical Journal, 557, 459 (2001)

63. Pier J.R., Munn J.A., Hindsley R.B., et al., — Astronomical Journal, 125, 1559 (2003)

64. S. Pilyugin and L. Mattsson,: — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 412, 1145 (2010)

65. S. Pilyugin, J.M. Vilchez, and T.X. Thuan,: — Astrophysical Journal, 720,1738 (2010)

66. Pilyugin, Leonid S.; Thuan, Trinh X.: — The Astrophysical Journal Letters, 726, issue 2, L23 (2011)

67. Prada F., Vitvitska M., Klypin A., et al.: Astrophysical Journal, 598, 260 (2003)

68. Pustilnik S.A., Brinks E., Thuan T.X., Lipovetsky V.A., Izotov Y.I., — Astronomical Journal, 121, 1413 (2001)

69. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramsky A.G., Ugryumov A.V., Masegosa J.,: — Astronomy and Astropysics, 409, 917, 2003

70. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramsky A.G., Izotov Y.I., Foltz C., Brosch N., Martin J.-M., Ugryumov A., — Astronomy and Astrophysics, 419, 469 (2004)

71. Pustilnik S.A., Pramskij A.G., Kniazev A.Y., Astronomy and Astrophysics, 425, 512004)

72. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramskij A.G., — Astronomy and Astrophysics, 443, 91,2005)

73. Pustilnik S.A., Engels D., Kniazev A.Y., Pramskij A.G., Ugryumov A.V., Hagen H.-J., Astronomy Letters 32, 228 (2006)

74. Pustilnik S.A., Martin J.-M. — Astronomy and Astrophysics, 464, 859 (2007)

75. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., — Astronomy Letters 34, 457 (2008)

76. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., Burenkov A.N., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 388, L24 (2008)

77. Pustilnik S. A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., Burenkov A.N., — Astrophysical Bulletin, 63, 102 2008

78. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., Martin J.-M., Burenkov A.N., — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 401, 333 (2010)

79. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 415, 1188 (2011)

80. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., Astrophysical Bulletin, 66, No 3, 255 (2011)

81. Pustilnik S.A., Martin J.-M., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 2011, 417, 1335 (arXiv:1108.5038vl)

82. Rönnback J., Bergvall N., — Astronomy and Astropysics, 302, 353 (1995)

83. Searle, and W. L. W. Sargent, — Astrophysical Journal 173, 25 (1972)

84. Schechter P., — Astrophysical Journal, 203, 297, 1976

85. D. J. Schlegel, D. P. Finkbeiner, and M. Douglas, — Astrophysical Journal, 500, 525 (1998)

86. Smith J.A., Tucker D.L., Kent S. et al.: — Astronomical Journal, 123, 2121 (2002)

87. Springel V., Di Matteo T., k Hernquist L.: — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 361, 776 (2005)

88. Springob C.M., Haynes M.P., Giovanelli R., Kent B.R.: — The Astrophysical Journal Supplement Series, 160, 149 (2005)

89. Tikhonov A.V., Karachentsev I.D., The Astrophysical Journal, 653, 969 (2006)

90. Tucker D.L., Kent S., Richmond M.W., et al. — Astronomische Nachrichten, 327, 821 (2006)

91. Tully R.B., Fouque P., — The Astrophysical Journal Supplement Series, 58, 67 (1985)

92. Walborn N.L., k Fitzpatrick E.L.: — The Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 112, 50 (2000)

93. West A.A., Garcia-Appadoo D.A., Dalcanton J.J., Disney M., Rockosi C.M., Ivezic Z., Bentz M.C., Brinkmann J., 2009, AJ, 139, 315

94. Winkel B., Kalberla P.M.W., Kerp J., Flöer L.: — The Astrophysical Journal Supplement Series, 188, 408, 2010

95. Yin S.Y., Liang Y.C., Hammer F., et al.: — Astronomy and Astropysics, 462, 535 (2007) York D.G., Adelman J., Anderson J.E., et al., — Astronomical Journal 120, 1579 (2000) Zibetti S., Chariot S. k Rix H.-W., MNRAS, 400, 1181 (2009)1. Список иллюстраций

96. То же, что на Рис. 2.3, для следующих по прямому восхождению 25 галактик Lynx-Cancer войда в зоне SDSS. Для галактики J0859+3912 размер поисковой карточки «200".28

97. То же, что на Рис. 2.3, для оставшихся 14 галактик Lynx-Cancer войда в зоне SDSS. Размер поисковых карточек для J0950+3129 и J0956+2849 «200".29

98. Слева: распределение расстояний до ближайшей яркой галактики (Z?nn) для галактик в войде. Справа: распределение абсолютных звездных величин Мв для них же.30

99. Изображение DDO 68 в ^-фильтре SDSS. Контурами отмечены области, для которых были получены и проанализированы фотометрические данные. Их имена соответствуют именам в таблице 4.1.45

100. Двухцветная диаграмма (г — г)0, {g — r)0 с теоретическими эволюционными треками из пакета PEGASE2 с теми же параметрами и обозначениями для модельных и наблюдаемых цветов, что и на Рис. 4.2.49

101. Область 3 галактики DDO 68. Север в левом верхнем углу, восток — в левом нижнем. Цвета.52

102. Спектры областей а (вверху) and b (внизу) в галактике SDSS J0926+3343, полученные 22 января 2009 года. Спектральное разрешение 12 А. . 58

103. Профили поверхностной яркости галактики SDSS J0926+3343 в фильтрах д и г и зависимость цвета д—r от эффективного радиуса. Сплошной линией показан модельный экспоненциальный диск, вписанный в профиль внутри радиуса 12" (обозначен пунктирной линией).60

104. Спектры двух LSBD-галактик Lynx-Cancer войда. Вверху: Спектр J0737+4724, полученный на БТА в диапазоне длин волн 3700-6000 À с разрешением 5.5 À. Внизу: Спектр из J0852+1350 из базы данных SDSSв диапазоне 3800-7500 Â с разрешением ~3 Â.67

105. Профили поверхностной яркости в фильтре g и цвет (д — г) в зависимости от эффективного радиуса для трех LSBD галактик Lynx-Cancer войда Вверху: J0723+3621. В середине: J0737+4724. Внизу: J0852+1350. . 70

106. Профиль поверхностной яркости в фильтре g и цвет (д — г) в зависимости от эффективного радиуса для двух слабых компаньонов галактик Lynx-Cancer войда Слева: J0723+3622 — LSBD-галактика, спутник J0723+3621. Справа: J0852+1351 спутник J0852+1350. 71

107. Спектры Ни области No. 3, полученные на БТА 12.01.07 (верхняя панель) и 12.01.08 (нижняя панель). Нумерация областей соответствует принятойв статье ФГВ.83

108. Спектр Ни области No. 4, полученный на БТА 12.01.07.86

109. А.1 Спектры первых 10 HII-областей галактик Lynx-Cancer войда, полученныена 6-метровом телескопе CAO.112

110. А.2 Спектры остальных 10 HII-областей галактик Lynx-Cancer войда,полученные на 6-метровом телескопе CAO .113

111. А.З Спектры 10 HII-областей галактик Lynx-Cancer войда, взятые из обзора1. SDSS DR7.114

112. А.4 Спектры остальных 8 HII-областей галактик Lynx-Cancer войда, взятыеиз обзора SDSS.115

113. А.5 Спектры 10 HII-областей 9 галактик за пределами Lynx-Cancer войда obtained with the SAO 6m telescope.116