Исследование групп карликовых галактик в местном сверхскоплении тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

Уклеин, Роман Иванович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Нижний Архыз МЕСТО ЗАЩИТЫ
2013 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.03.02 КОД ВАК РФ
Диссертация по астрономии на тему «Исследование групп карликовых галактик в местном сверхскоплении»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование групп карликовых галактик в местном сверхскоплении"

На правах рукописи УДК 524.72:520.84

УКЛЕИН Роман Иванович

ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КАРЛИКОВЫХ ГАЛАКТИК В МЕСТНОМ СВЕРХСКОПЛЕНИИ

(01.03. 02 - астрофизика и звёздная астрономия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 7 ОКГ 2013

Нижний Архыз — 2013

005534982

005534982

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Специальной Астрофизической Обсерватории Российской Академии Наук

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник Макаров Дмитрий Игоревич (CAO РАН)

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Засов Анатолий Владимирович

(ГАИШ МГУ,

руководитель отдела Внегалактической астрономии)

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Кайсин Серафим Серафимович (CAO РАН)

Ведущая организация: Южный федеральный университет

Защита состоится 18 октября 2013 г. в . часов на открытом заседании Диссертационного совета Д 002.203.01 при Специальной Астрофизической Обсерватории РАН по адресу: 369167, КНР, Зеленчукский район, пос. Нижний Архыз.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке CAO РАН.

/2-

Автореферат разослан " ' " сентября 2013 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат физ.-мат. наук_

Шолухова О.Н.

Общая характеристика работы Актуальность темы исследования

Согласно стандартной космологической модели, плотность энергии видимого (барионного) вещества составляет 4% от общей плотности энергии Вселенной, плотность энергии тёмной материи — 23%, темная энергия — остальные 73%. Наиболее надежная оценка постоянной Хаббла по данным спутника WMAP составляет 70.4 ± 1.4 км/(с-Мпк) [1]. На данный момент природа темной материи неизвестна, поэтому обычно имеют ввиду абстрактное холодное темное вещество, проявляющее себя только гравитационно, но именно благодаря значительному вкладу оно служит определяющим фактором зарождения и развития видимых структур во Вселенной. По популярному сценарию иерархического скучивания [2], теоретически обоснованному как модель формирования галактик с холодной темной материей [3], галактики образуются с помощью охлаждения и конденсации газа в потенциальной яме гало темной материи и затем вырастают посредством иерархической серии слияний, сопровождающихся аккрецией газа на развивающиеся структуры.

Быстрое накопление данных, благодаря обзорам SDSS, 2dF, 6dF, HIPASS, ALFALFA, 2MASS и другим, открыло новые возможности для исследования распределения видимой и темной материи в ближней Вселенной. За последние 20 лет количество известных галактик в Местном сверхскоплении и его окрестностях, т.е. имеющих лучевые скорости относительно центроида Местной группы Vlo < 3500 км/с, возросло более чем в четыре раза. В этом представительном объеме с размерами, сопоставимыми с размерами ячейки однородности, содержится приблизительно 11 тысяч галактик с надежно измеренными лучевыми скоростями. Около половины галактик входит в группы типа нашей Местной группы, и при этом они дают вклад приблизительно 80% по светимости [4].

Группы галактик являются количественно наиболее распространенными . структурами галактик и одновременно являются важными космологическими индикаторами темной материи. На сегодняшний день вопрос о вири-ализованности (замкнутости) групп ставит новые задачи для космологических моделей и алгоритмов кластеризации. Применение в CAO РАН нового алгоритма кластеризации, который учитывает индивидуальные свойства галактик, привело к обнаружению неожиданно большого числа пар, состоящих исключительно из карликовых галактик [5]. Многие компоненты

этих систем, расположенных вдалеке от нормальных галактик, обладают большими запасами газа и характеризуются активным звездообразованием. Изучение триплетов и систем более высокой кратности также показало наличие подобных систем [6,4]. По ряду признаков такие системы сходны с ассоциациями карликовых галактик Талли [7]. Ассоциации были выделены в объеме радиусом 3 Мпк и являются гравитационно-связанными, но преимущественно невириализованными структурами. Надо отметить, что в ассоциации были собраны все карликовые галактики, за исключением сфероидальной KKR25. Группы и ассоциации карликов имеют высокие по сравнению с нормальными группами отношения масса-светимость, что говорит о значительном содержании в них темной материи.

Интересным результатом анализа распределения вещества в Местном Сверхскоплении оказалось то, что средняя плотность материи в этом объеме iïmjoc — 0.08 ± 0.02 оказывается существенно меньше глобальной космической плотности fimjjlob = 0.28 ± 0.03 [8]. Данное противоречие между оценками средней локальной и глобальной плотностями может быть разрешено разными способами:

1) группы и скопления окружены темными ореолами, их основная масса находится за пределами вириального радиуса;

2) местный объем Вселенной не является репрезентативным, будучи расположенным внутри гигантского войда;

3) основная доля материи во Вселенной не связана со скоплениями и группами, а распределена между ними в виде массивных темных сгустков.

Изучение кратных систем карликовых галактик с повышенным содержанием темной материи является в свете выжеизложенного логичным продолжением исследований Местного сверхскопления в CAO РАН. Фактически, быстрое пополнение данных о точных расстояниях и лучевых скоростях в объеме Местного сверхскопления приводит к постоянной необходимости исследований в этой области, что делает эту тему весьма актуальной.

Цели и задачи исследования

Целью данного исследования является изучение групп карликовых галактик и свойств индивидуальных объектов вне влияния массивных галактик.

При работе над диссертацией были поставлены и решены следующие

задачи:

• создание выборки групп, состоящих исключительно из карликовых галактик на масштабе Местного сверхскопления;

• исследование кинематических свойств групп карликовых галактик как отдельных систем;

• определение физических параметров индивидуальных карликовых галактик.

Научная новизна

Новизна работы определяется следующими достижениями:

• впервые составлен список групп, состоящих исключительно из карликовых галактик в объеме Местного Сверхскопления;

• определены расстояния улучшенным методом Т11СВ до 30 галактик в области Гончих Псов на основе анализа диаграмм цвет-величина;

• получен новый наблюдательный материал методом щелевой спектроскопии на БТА;

• в ходе спектральных наблюдений на БТА исследована уникальная изолированная сфероидальная карликовая галактика КК1125, подтверждена её морфологическая классификация, измерены лучевая скорость галактики и металличность принадлежащей ей планетарной туманности;

■ • впервые обнаружена планетарная туманность в сфероидальной карликовой галактике за пределами Местной группы.

Научная и практическая значимость

• Список карликовых галактик является основой для статистического анализа и подробного изучения систем данного вида.

• Определение точных расстояний до галактик в Гончих Псах играет важную роль в исследовании структуры и кинематики как этого облака галактик, так и Местного Объема в целом.

• Подтверждена морфологическая классификация KKR 25 как тип-тичной карликовой сфероидальной галактики. Факт изолированности этой галактики накладывает ограничения на модели формирования и эволюции подобных систем.

• Методика поиска планетарных туманностей с помощью диаграмм "цвет-величина" предлагает простой отбор кандидатов «в галактиках, разрешаемых на звезды.

• Результаты наблюдений внесены в базу данных HyperLEDA и доступны для использования мировым сообществом.

Основные положения, выносимые на защиту

1) Список групп карликовых галактик в Местном Сверхскоплении. Результаты определения основных свойств групп карликовых галактик.

2) Результаты детальных исследований на телескопах БТА и GMRT цепочки из 5 карликовых галактик J1244+62 и взаимодействущей пары J0911+42.

3) Результаты звездной фотометрии 30 галактик в области CVnl по данным HST. Оценка расстояний до них с помощью усовершенствованного метода TRGB.

4) Вывод о значительном содержании тёмной материи в облаке CVnl на основе анализа его структуры и кинематики, а также определения массы по теореме о вириале и по радиусу нулевой скорости.

5) Результаты спектрального исследования на БТА эмиссионного объекта в галактике KKR25, определение скорости галактики, первое обнаружение планетарной туманности в изолированной карликовой галактике сфероидального типа за пределами Местной группы, оценка ее металличности.

Апробация результатов

Результаты работы излагались на семинарах CAO РАН, на различных, российских и международных конференциях:

1) XXVI конференция "Актуальные проблемы внегалактической астрономии", Пущинская Радиоастрономическая Обсерватория (ПРАО, г. Пу-щино, 21 - 23 апреля 2009 г.

2) 1б'Л Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, Киевский Национальный Университет, Киев, Украина, 27 апреля - 2 мая 2009 г.

3) Международная конференция Nearby Dwarf Galaxies 2009, САО РАН, п. Нижний Архыз, 14 - 18 сентября 2009 г.

4) A universe of dwarf galaxies: Observations, Theories, Simulations. CRAL-IPNL, Лион, Франция, 14 - 18 июня 2010 г.

5) XXVIII конференция "Актуальные проблемы внегалактической астрономии", ПРАО, Пущино, Россия, 19 - 21 апреля 2011 г.

6) 18<л Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, Киевский Национальный Университет, Киев, Украина, 2-7 мая 2011 г.

7) Международная конференция JENAM-2011: European Week of Astronomy and Space Science. Санкт-Петербург, 4-8 июля 2011 г.

8) Международная конференция "Galaxy Formation" (Формирование галактик), 18 - 22 июля, Дарем, Великобритания, 2011 г.

9) Конференция стран СНГ "50 лет космической эры: реальные и виртуальные исследования неба", Академия Наук Армении, Ереван, Армения, 21 - 25 ноября 2011 г.

10) Международная конференция "Star Formation and Gas Reservoirs in Nearby Groups and Clusters", Union College, Нью-Йорк, США. 8-11 июля 2012 г.

11) Рабочее собрание обсерватории Lowell "Star Formation in Dwarf Galaxies", Флагстафф, США, 19 - 22 июня 2012 г.

Личный вклад автора

В перечисленных выше работах автору принадлежат:

• Проведение звёздной фотометрии галактик в работах по определению расстояний в области CVnI, анализ диаграмм "цвет-величина", определение положений TRGB и расстояний совместно с соавторами.

• Создание списка групп карликовых галактик и анализ их свойств совместно с научным руководителем.

• Проведение спектральных наблюдений групп карликовых галактик на телекопе БТА и обработка полученных данных, анализ и интерпретация.

• Получение спектральных данных на телескопе БТА для Яа-объекта и их обработка, определение металличности и скорости, классификация объекта.

• Обсуждение и интерпретация полученных результатов наравне с соавторами.

• Разработка дополнительного программного обеспечения для анализа данных в средах ESO-midas и MATLAB.

Степень достоверности

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

Достоверность определения параметров списка групп карликовых галактик определяется, в первую очередь, хорошей точностью измерения лучевых скоростей галактик 10 км/с), так как именно значения скоростей критично важны при кластеризации. При составлении списка было уделено тщательное внимание на проверку данных и очистку от ложных систем из-за неполноты и несовершенства используемых баз данных.

Достоверность оценок содержания кислорода в галактиках цепочки J1244+62, а также эмиссионного объекта в галактике KKR25 определяется надежностью классического метода электронной температуры, а также современных эмпирических и полуэмпирических методов [9, 10].

Достоверность определения расстояний до галактик в облаке CVn I определяется точностью усовершенствованного метода TRGB [11, 12].

Достоверность обнаружения планетарной туманности в изолированной карликовой галактике KKR25 определяется качеством спектральных данных и надежностью критериев классификации эмиссионных объектов между Нн-областями и планетарными туманностями, взятых из работы [13].

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, пяти глав, Заключения и одного Приложения; содержит 36 рисунков, 17 таблиц. Список цитируемой литературы включает 182 наименования. Общий объем диссертации — 145 страниц.

Основное содержание работы

Во Введении приводится обоснование актуальности работы, сформулированы цель и научная новизна работы, достоверность результатов, практическая значимость и основные результаты, выносимые на защиту.

В Главе I описываются основные методы, используемые в диссертации. Раздел 1.1 посвящен применению метода TRGB для определения расстояний на основе снимков галактик с телескопа им. Хаббла, разрешаемых на звезды. В разделе 1.2 описываются основы звездной фотометрии и соответствующие программные пакеты для обработки снимков. Раздел 1.3 дает краткое теоретическое введение в проблему определения металличностей (относительного содержания кислорода) Н П-областей в галактиках и описание основных практических методов их оценки. В разделе 1.4 освещены основные этапы обработки спектральных наблюдательных данных, полученных с помощью прибора SCORPIO на шестиметровом телескопе САО (БТА) в длиннощелевой моде.

В Главе II детально рассмотрена процедура создания списка групп карликовых галактик в Местном сверхскоплении. Выборка создавалась на основе подхода, аналогичного применявшемуся при составлении групп в Местном сверхскоплении. Лучевые скорости, видимые звездные величины, морфологические типы и другие параметры галактик брались из баз данных HyperLEDA и NED. Обе базы содержат большое количество ложных данных, которые во многом возникают из-за автоматических процедур обработки наблюдений. Визуальный контроль параметров галактик в работе над списком являлся важным и наиболее трудоемким этапом.

Алгоритм кластеризации кратных систем карликовых галактик основан на естественном требовании, чтобы полная энергия физической пары га-

О о «О О <*h ° • V

• ••• •

• • • • •

• •

о • о V* . Ме№,/1«)- 45 М,/с£* • «\ • О

• * . • • •

■т

* т •

1 »

10'

L/Lz

Рис. 1: Слева показана зависимость "масса-светимость" для групп и ассоциаций карликовых галактик; справа — зависимость "отношение масса-светимость — светимость". Черными символами показаны группы из нашей выборки (пары — точки, триплеты — треугольники, группы с населенностью п > 4 — звезды). Серыми кружками отмечены ассоциации карликовых галактик.

лактик была отрицательной. На первом этапе рассчитывались критерии связаности всех пар галактик в выборке: полная энергия системы должна удовлетворять соотношению АV2AR < 2GM и галактики должны находиться внутри сферы нулевой скорости тгЩАЯ3 < 8GM, здесь AV и AR — разница скоростей и проекционных расстояний в паре галактик, М — их суммарная масса. Пары, отобранные по эти критериям, объединялись в группы. Процесс повторялся до тех пор, пока оставалась хотя бы одна пара, удовлетворяющая вышеозначенным критериям. В алгоритме используется информация только о координатах, красных смещениях и звездных величинах объектов. Расстояния до галактик определялись по закону Хаббла с Н0 = 73 км/(с-Мпк). Масса оценивалась по интегральной светимости галактики в ближнем инфракрасном диапазоне Ks ив предположении, что все галактики имеют одинаковые отношения "масса-светимость". Большая часть данных но фотометрии была взята из обзора всего неба 2MASS [14, 15]. В случае отсутствия оценок в /^-фильтре оптические величины (В, V, R, I) и величины ближнего инфракрасного диапазона (J, Я) пересчитывались в /¡'-величины, как это было описано в серии работ [16, 6, 4].

В список карликовых групп были включены системы, в которых ярчайшая галактика слабее Мк = -19 mag в фильтре К, и эти группы не являются подструктурами более ярких образований. Это позволяет отобрать в основном карликовые иррегулярные галактики с небольшим количеством галактик поздних типов среди наиболее ярких объектов.

В результате кластеризации 126 галактик были объединены в 57 систем

- 47 пар, 8 триплетов, 1 квинтет и 1 секстет. Медианное значение светимости групп карликовых галактик составляет 3.5 х 108 L© в 5-полосе, а медианное значение проекционной массы и отношения "масса-светимость"

— 9.6 х 109 М0и 45 Mq/Lq соответственно. Следует отметить, что индивидуальная оценка массы группы карликовых галактик является крайне неопределенной из-за малой кратности систем (в своем большинстве это двойные галактики). Поэтому используются только средние величины по ансамблю. На Рис. 1 сравниваются распределения групп карликовых галактик с ассоциациями карликов [17] на диаграммах масса и отношения "масса-светимость" от полной светимости. Видно, что ассоциации в среднем более массивны, чем группы карликов. Тем не менее, необходимо отметить, что несмотря на разные алгоритмы выделения, существенную разницу в размерах и дисперсиях скоростей, группы и ассоциации карликовых галактик формируют непрерывную последовательность на диаграммах масса-светимость. Этот факт отражает генетическое родство этих систем.

Список групп карликовых галактик, рассматриваемый в данной работе, был положен в основу спектроскопического обзора, ведущегося на 6-м телескопе CAO РАН с 2008 года. Основной задачей обзора является исследование химического состава карликовых галактик в группах и выяснение эволюционного статуса таких систем.

В Главе III описаны детальные исследования взаимодействующей пары карликов J0911+42 и группы из 5 карликовых галактик J1244+62. Примечательным является то, что мы наблюдаем слияния карликовых галактик в обеих группах.

В разделе 3.1 представлены результаты исследования взаимодействующей пары карликовых галактик J0911-I-42. Слабый компонент этой пары

— объект низкой поверхностной яркости (в дальнейшем LSB J0911+4238), был впервые найден Д. Макаровым. Яркая SDSS галактика имеет лучевую скорость 1818 ± 10 км/с, измеренную по ее эмиссионным линиям из спектральной части SDSS обзора.

Мы провели поверхностную' фотометрию обоих компонентов, используя данные SDSS DR9. Асимптотическая полная звездная величина была оценена из апертурной фотометрии в эллипсах, g — 15.69, г = 15.40, г = 15.29

- для яркого компонента и g = 18.54, г = 18.21, г = 18.19 - для LSB компонента. Используя для перевода звездных величин SDSS стандартную систему Джонсона [18], мы получили оценки полной звездной величины В

для А и В компонент, равные 16.02"1 и 18.88т соответственно. Для кинематического расстояния 25 Мрс галактики А и В имеют абсолютные звездные величины в .B-фильтре -16.0"1 и — 13.2т mag соответственно. Линейное расстояние между SDSS и недавно обнаруженным LSB объектом составляет 1.35', что соответствует ~ 10 кпк.

Мы также оценили динамическую массу каждого компонента из Мс\уп = 2.33 х 105(И/5о/2)2Л/2, где W50 — ширина линии в Hl на половине максимума км/с, А — видимый диаметр галактики в кпс. Отношение динамической массы к светимости составляет 1.1 (SDSS) и 8.4 (LSB), которые типичны для иррегулярных галактик поздних типов. Отметим, что оценка массы для LSB J0911+4238, возможно, сильно переоценена, потому что эта галактика испытывает приливное искажение. Зная разницу лучевых скоростей обоих компонентов AV — 42.3 ± 6 км/с и проекцию расстояния между ними Rp = 9.7 кпк, мы оценили проекционную орбитальную массу этой двойной системы из Мр = 1.18 х 106ДV2Rp [19]. Полученное значение составляет Мр — 2.06 х Ю10 М0, то есть в 30 раз выше, чем сумма динамических масс компонентов пары. Данная величина, также как и орбитальное отношение массы к светимости, равное 49 Mq/Lq, указывает на существенное наличие темной материи в этой паре. Отметим, что время пересечения для рассматриваемой пары составляет всего tcr = Rp/AV. Таким образом, слияние этой пары карликов должно произойти за достаточно короткое время - 0.22 млрд. лет.

В разделе 3.2 рассмотрена цепочка из 5 карликовых галактик J1244+62. Проекционное расстояние между крайними галактиками с учетом кинематического расстояния составляет около 190 кпк. Средняя скорость до группы, взвешенная с учетом ошибок скоростей, равна 2675 км/с. Дисперсия скоростей для этой группы достаточно мала и составляет около 20 км/с.

На основе наших наблюдений на 6-метровом телескопе в 2009 и 2010 году с прибором SCORPIO [20] мы измерили содержание кислорода 12+log(0/H) для компонентов В и С группы, получив значения 7.84 ± 0.08 и 7.80 ± 0.09 dex соответственно. Для галактик А и Е спектры не позволили сделать оценки металличности, а для D-компонента мы получили оценку 7.03 ± 0.63 dex. Этот спектр показывает признаки низкой металличности, однако для уточнения требуются дополнительные наблюдения.

В ходе наблюдений этой цепочки на радиотелескопе GMRT были обнаружены облака нейтрального водорода для всех галактик, кроме А компонента. Компоненты С и D находятся в общем облаке нейтрального водорода,

что говорит о том, что эти карлики находятся на стадии слияния. В и Е имеют отдельные облака НI с признаками упорядоченного вращения. Динамические массы В и Е компонентов, оцененные по кривым вращения, составляют 5.2 и 2.6 х 1ОС)М0 соответственно. Отношения массы Ш к светимости в ^-фильтре БОБЯ Ьд для общего облака Л1244+62С+0, В и Е компонент оцениваются нами как 0.31, 0.19 и 0.28 соответственно.

Эта группа очень похожа на ассоциации карликовых галактик, рассмотренные в работе Талли и др. 2006 [17]. Форма цепочки говорит о том, что система не находится в вириализованном состоянии, и мы видим только формирующуюся группу с довольно высоким содержанием темной материи.

Глава IV посвящена исследованию структуры рассеянного облака галактик в Гончих Псах. Несмотря на то, что оценки расстояний до многих галактик облака проводились и раньше, в том числе используя вершину ветви красных гигантов, единообразная оценка таких расстояний проводится впервые. На основе фотометрии разрешенных звезд в галактиках с помощью программных пакетов НБТРНОТ [21] и ООЬРНОТ [22], предназначенных для обработки густых звездных полей изображений, полученных с ■\\ТРС2/Н8Т и АСБ/НЭТ, были определены расстояния до 30 галактик в области СУп1.

Хаббловская диаграмма разбегания галактик в направлении Гончих Псов, иллюстрирующая наши результаты оценок расстояний, показана на Рис. 2. Отметим, что в предыдущем исследовании структуры этого облака галактик данная область выглядит существенно более "размытой" (Рис. 6 из работы [23]), что не давало сделать вывод о вириализованном состоянии этой группы галактик. Более высокая точность наблюдений позволяет нам выделить зону хаотических движений вокруг центра системы. Группа галактик вокруг М 94 характеризуется медианной скоростью Ую = 287 км/с, медианным расстоянием О = 4.28 Мпк, дисперсией лучевых скоростей а — 51 км/с, скорректированной за ошибки измерений, средним проекционным расстоянием галактик от центра системы {Я) = 455 кпк и полной светимостью Ьд = 1.61-х Ю10 Ье. Масса системы, оцененная по теореме о вириале, равна М„;г = 1.93 х 1012 М©, что соответствует отношению масса-светимость (М/Ь)у-а = 120 (М/Ь)э. Проекционная [19] оценка массы данной системы равна Мр = 2.56 х 1012 М0 и соответствующее отношение масса-светимость (М/Ь)р = 159 (М/Ь)е.

Как было отмечено в работе [23], практически все галактики, располо-

Рис. 2: Диаграмма скорость-расстояние для галактик в области Гончих Псов. Пунктиром показано медианное значение расстояния до центральной концентрации. Линейный закон Хаббла с Н0 — 71 км/(с-Мпк) обозначен сплошной линией. На диаграмму нанесено значение радиуса нулевой скорости для облака галактик в Гончих Псах.

женные ближе центральной концентрации CVnI, имеют положительные пекулярные скорости и формируют характерную "волну", вызванную на-теканием вещества на массивные группы галактик (см., к примеру, [24]). К сожалению, современные данные о расстояниях галактик, расположенных за исследуемым облаком CVn I, не позволяют однозначно утверждать о существовании аналогичного натекаыия с противоположной стороны группы, хотя определенные намеки на аналогичное поведение и заметны. Среди наших данных только галактика NGC 3738 имеет CMD достаточно глубокую, чтобы измерить расстояние в 5.65 Мпк. По всей видимости, эта галактика "падает" на облако Гончих Псов с противоположной стороны и при этом обладает большой отрицательной пекулярной скоростью Vpec = —95 км/с. Если предположить, что наблюдаемое распределение галактик на хабблов-ской диаграмме вызвано гравитационным влиянием вещества, связанного с группой галактик вокруг М 94, мы можем оценить радиус сферы нулевой скорости Rq = 1.04 i 0.15 Мпк. Это соответствует массе М^ = 2.38 х 1012 Mq (формула 6 из работы [24]). Данная величина находится в хорошем согласии с проекционной оценкой массы.

Полученная нами оценка отношения масса-светимость, (M/L)p = 159

(M/L)e, для облака галактик CVn I существенно превышает типичное отношение М/LB ~ 30 для близких групп галактик, таких как Местная Группа и группа М81 [25].

В Главе V описана уникальная сфероидальная карликовая галактика KKR 25. Эта галактика является одной из наиболее изолированных галактик внутри сферы 3 Мпк вокруг нас. Она расположена на расстоянии 1.9 Мпк от Млечного Пути и на 1.2 Мпк выше Сверхгалактической плоскости сразу на переднем плане Местного войда и находится на расстоянии Ro = 0.96 ± 0.03 Мпк от сферы нулевой скорости вокруг Местной группы [24]. Несмотря на изолированность, галактика KKR25 лишена газа и выглядит как нормальная карликовая сфероидальная система. Этот факт достаточно интересен, потому что ожидается нахождение карликовых сфероидальных галактик в плотных областях пространства, таких как группы и скопления галактик. Очевидно, что никакое взаимодействие с массивными галактиками не может объяснить свойства KKR25. Эта галактика может играть ключевую роль в тестировании различных сценариев образования карликовых сфероидальных галактик.

Было проведено фотометрическое и спектроскопическое исследование уникальной близкой изолированной карликовой сфероидальной галактики KKR25. Используя метод TRGB, был оценен модуль расстояния до KKR25 (т — М)о = 26.42±0.07 mag, что соответствует расстоянию D = 1.93±0.07 Мпк. Новое значение находится в хорошем соответствии с предыдущими измерениями расстояния.

На основе изображений HST/WFPC2 и моделей разрешенного на звезды населения была проведена реконструкция истории звездообразования KKR25. Согласно нашим измерениям, 62 % полной массы звезд образовалось в начальной вспышке звездообразования, которая произошла 12.6— 13.7 млрд. лет назад. Также найдены свидетельства присутствия звездного населения среднего возраста (от 1 до 4 млрд. лет), без признаков существенного обогащения металлами.

Распределение звезд в галактике хорошо описывается экспоненциальным профилем с депрессией в центре. Экспоненциальная шкала h — 156^jj пк. Профиль тянется на 5 шкал. Размеры депрессии в центре составляют R — 170^|о (сравнимо с экспоненциальной шкалой).

Мы не нашли подтверждений существования шаровых скоплений в KKR 25. Первоначально отобранные кандидаты оказались фоновыми объектами — галактикой типа S0 на г = 0.34 и квазаром на г = 0.75.

21 22 23

Ol E

|"24 £

25

26

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Feoew-Fauw, mag

Рис. 3: Диаграмма цвет-величина галактики KKR25. построенная по результатам фотометрии изображений HST/WFPC2. Экстремально голубой объект, оказавшийся планетарной туманностью, обведен кружком.

В На-обзоре облака галактик в Гончих Псах [26] в северной части галактики KKR25 была обнаружена слабая На-эмиссия. Однако на изображениях с камерой WFPC2 в этой части галактики не видно никаких протяженных объектов. Мы отождествили На-объект с очень голубой звездой, которая обведена кружком на Рис. 3 на диаграмме цвет-величина. Глубокие наблюдения этой галактики с помощью радиотелескопа GMRT не показали существенной Hl-эмиссии в диапазоне —256 < Vh < —45 км/с на уровне Mhi = 0.8 х 10° Mq, из чего авторы работы [27] сделали заключение об отсутствии Hl-эмиссии в KKR25.

Спектроскопия На-объекта в KKR25 показала, что это планетарная туманность с содержанием кислорода 12 + log(0/H) = 7.60 ± 0.07 dex. Таким образом, нами неожиданно была обнаружена PN в карликовой сфероидальной галактике за пределами Местной группы. Поиск экстремально голубых звезд на диаграммах "цвет-величина" представляется хорошим методом поиска кандидатов в планетарные туманности в близких галактиках.

Мы определили гелиоцентрическую скорость KKR25 по эмиссионным линиям планетарной туманности \4 = —79 ±9 км/с и по интегральному свету галактики Vh ~ —65 ± 15 км/с.

KKR 25

.1

4.

•; v.

of

»t *

Морфология и изолированное положение ККЯ25 лучше объясняется "первичным сценарием" формирования, нежели сценарием "приливного обдирания". Существование большого количества карликовых сфероидальных галактик в поле могло бы объяснить избыток карликовых галактик в модельных расчетах по сравнению с наблюдениями.

В Заключении сформулированы основные результаты и выводы работы.

В приложении к диссертации в виде таблицы дан список групп карликовых галактик, его описание приведено в Главе И.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации:

1) Макаров Д.И., Уклеин Р.И. — Список групп карликовых галактик в Местном сверскоилении. Астрофизический бюллетень. Том 67, N0.2, с.141-153 (2012).

2) Makarov D., Makarova L., Sharina M., Uklein R., Tikhonov A., Guhathakurta P., Kirby E., Terekhova N. — A unique isolated dwarf spheroidal galaxy at D=1.9 Mpc. MNRAS - V. 425, Is. 1, pp. 709-719. (2012).

3) Макаров Д.И., Макарова JI.H., Уклеин P.И. — Расстояния до галактик в Гончих Псах. Астрофизический бюллетень. Том 68, No.2, с. 125 (2013).

4) Makarov D., Karachentsev I.D., Chengalur J.N., Uklein R., Marchuk A. - A coupling pair of dwarfs in Lynx. MNRAS, 2013, arXiv:1303.2477.

•5) Uklein R. I. — 3D-structure of the Canes Venatici I Cloud. YSC'16 Proceedings of Contributed Papers (eds. Choliy V. Ya., Ivashchenko G.), pp. 42-45 (2009).

6) Uklein R. I., Makarov D. I., Roychowdhury S. — Rendez-Vous of Dwarfs. EAS Publications Series, Volume 48, pp.159-160 (2011).

7) Makarov D., Karachentsev I., Uklein R. — Groups of Dwarf Galaxies in the Local Supercluster. EAS Publications Series, Volume 48, pp.289 294 (2011).

8) Uklein R., Makarov D. — Groups of Dwarf Galaxies in the Local Supercluster. "Fifty years of Cosmic Era: Real and Virtual Studies of the Sky Proceedings of the Conference of Young Scientists of CIS Countries, held 21-25 Nov 2011, in Yerevan, Armenia. Editors: A.M. Mickaelian, O.Yu. Malkov, N.N. Samus. Yerevan: National Academy of Sciences of the Republic of Armenia (NAS RA), pp. 216-220 (2012).

Список литературы

[1] Seven-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Sky Maps, Systematic Errors, and Basic Results / N. Jarosik, C. L. Bennett, J. Dunkley et al. // ApJS. - 2011. - Vol. 192. - P. 14.

[2] White, S. D. M. Core condensation in heavy halos - A two-stage theory for galaxy formation and clustering / S. D. M. White, M. J. Rees // MNRAS. — 1978.- Vol. 183. - P. 341-358.

[3] Formation of galaxies and large-scale structure with cold dark matter / G. R. Blumenthal, S. M. Faber, J. R. Primack, M. J. Rees // Nature. — 1984.— Vol. 311. - P. 517-525.

[4] Makarov, D. Galaxy groups and clouds in the local (z = 0.01) Universe / D. Makarov, I. Karachentsev // MNRAS. - 2011.- Vol. 412,- P. 24982520.

[5] Karachentsev, I. D. Binary galaxies in the local supercluster and its neighborhood / I. D. Karachentsev, D. I. Makarov // Astrophysical Bulletin. - 2008. - Vol. 63. - P. 299-345.

[6] Makarov, D. I. Galaxy triplets in the local supercluster / D. I. Makarov, I. D. Karachentsev // Astrophysical Bulletin. — 2009. — Vol. 64,— P. 24-49.

[7] Associations of Dwarf Galaxies / R. B. Tully, L. Rizzi, A. E. Dolphin et al. // AJ. - 2006. - Vol. 132. - P. 729-748.

[8] Karachentsev, I. D. Missing dark matter in the local universe / I. D. Karachentsev // Astrophysical Bulletin. — 2012. — Vol. 67. — P. 123-134.

[9] Izotov, Y. I. MMT Observations of New Extremely Metal-poor EmissionLine Galaxies in the Sloan Digital Sky Survey / Y. I. Izotov, Т. X. Thuan // ApJ. - 2007. - Vol. 665. - P. 1115-1128.

[10] Pilyugin, L. S. Abundance determination in H II regions from spectra without the [O II]A3727+A3729 line / L. S. Pilyugin, L. Mattsson // MNRAS. - 2011. - Vol. 412. - P. 1145-1150.

[11] Tip of the Red Giant Branch Distances. I. Optimization of a Maximum Likelihood Algorithm / D. Makarov, L. Makarova, L. Rizzi et al. // AJ. — 2006. - Vol. 132. - P. 2729-2742.

[12] Tip of the Red Giant Branch Distances. II. Zero-Point Calibration / L. Rizzi, R. B. Tully, D. Makarov et al. // ApJ. - 2007. - Vol. 661. - P. 815-829.

[13] Kniazev, A. Y. Spectroscopy of two PN candidates in IC10 / A. Y. Kniazev, S. A. Pustilnik, D. B. Zucker // MNRAS. - 2008. - Vol. 384. - P. 10451052.

[14] 2MASS Extended Source Catalog: Overview and Algorithms / T. H. Jarrett, T. Chester, R. Cutri et al. // A J. - 2000. - Vol. 119.- P. 2498-2531.

[15] The 2MASS Large Galaxy Atlas / T. H. Jarrett, T. Chester, R. Cutri et al. // AJ. - 2003. - Vol. 125. - P. 525-554.

[16] Karachentsev, I. D. Binary galaxies in the local supercluster and its neighborhood / I. D. Karachentsev, D. I. Makarov // Astrophysical Bulletin. - 2008. - Vol. 63. - P. 299-345.

[17] Associations of Dwarf Galaxies / R. B. Tully, L. Rizzi, A. E. Dolphin et al. // AJ. - 2006. - Vol. 132. - P. 729-748.

[18] The Sloan Digital Sky Survey View of the Palomar-Green Bright Quasar Survey / S. Jester, D. P. Schneider, G. T. Richards et al. // AJ. - 2005. -Vol. 130. - P. 873-895.

[19] Heisler, J. Estimating the masses of galaxy groups - Alternatives to the virial theorem / J. Heisler, S. Tremaine, J. N. Bahcall // ApJ. — 1985. Vol. 298.-P. 8-17.

[20] Afanasiev, V. L. The SCORPIO Universal Focal Reducer of the 6-m Telescope / V. L. Afanasiev, A. V. Moiseev // Astronomy Letters. — 2005. — Vol. 31. - P. 194-204.

[21] Dolphin, A. E. WFPC2 Stellar Photometry with HSTPHOT / A. E. Dolphin // PASP. - 2000. - Vol. 112. - P. 1383-1396.

[22] Dolphin, A. E. Numerical methods of star formation history measurement and applications to seven dwàrf spheroidals / A. E. Dolphin // MNRAS. — 2002. - Vol. 332. - P. 91-108.

[23] Galaxy flow in the Canes Venatici I cloud / I. D. Karachentsev, M. E. Sharina, A. E. Dolphin et al. // A&A. - 2003. - Vol. 398. - P. 467-477.

[24] The Hubble flow around the Local Group / I. D. Karachentsev, O. G.

Kashibadze, D. I. Makarov, R. B. Tully // MNRAS. - 2009. — Vol. 393,-P. 1265-1274.

[25] Karachentsev, I. D. The Local Group and Other Neighboring Galaxy Groups / I. D. Karachentsev // AJ. — 2005. - Vol. 129. - P. 178-188.

[26] Kaisin, S. S. Canes Venatici I cloud of galaxies seen in the Ha line / S. S. Kaisin, I. D. Karachentsev // A&A. - 2008. - Vol. 479. - P. 603-624.

[27] Begum, A. A search for HI in some peculiar faint dwarf galaxies / A. Begum, J. N. Chengalur // MNRAS. - 2005. - Vol. 362. - P. 609-611.

Бесплатно

Уклеин Роман Иванович

Исследование групп карликовых галактик в Местном сверхскоплении

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

 
Текст научной работы диссертации и автореферата по астрономии, кандидата физико-математических наук, Уклеин, Роман Иванович, Нижний Архыз

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ СПЕЦИАЛЬНАЯ АСТРОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

04201362846 На пРавах рукописи

УДК 524.72:520.84

УКЛЕИН РОМАН ИВАНОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КАРЛИКОВЫХ ГАЛАКТИК В МЕСТНОМ СВЕРХСКОПЛЕНИИ

Специальность 01.03.02 — «Астрофизика и звёздная астрономия»

Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель: канд. физ.-мат. наук Макаров Д.И.

Нижний Архыз - 2013

Содержание

Введение..................................................................................................................................................................5

I. Методы исследования звёздных населений и металличности карликовых галактик..........................................................................................................................................................18

1. Метод определения расстояний вершине ветви красных гигантов (ТИСВ) ..............18

1.1. История и методология ..............................................................................................................18

1.2. Метод максимального правдоподобия..................................................................................20

1.3. Калибровка метода........................................................................................................................23

2. Фотометрическая обработка ПЗС-изображений......................................................................25

2.1. Основы фотометрии......................................................................................................................25

2.2. РБГ-фотометрия............................................................................................................................27

3. Методы оценки металличности газа..............................................................................................28

3.1. Прямой метод..................................................................................................................................28

3.2. Полуэмпирические методы........................................................................................................31

3.3. Теоретически калиброванный метод....................................................................................32

4. Спектральные данные БТА................................................................................................................32

II. Создание выборки групп карликовых галактик..............................................................35

1. Группы в Местном Сверхскоплении..............................................................................................35

2. Группы карликовых галактик..........................................................................................................37

3. Основные свойства групп карликовых галактик....................................................................41

4. Выводы........................................................................................................................................................47

III. Детальные исследования отдельных групп карликовых галактик....................48

1. Взаимодействующая пара карликовых галактик Л0911+42 ..............................................48

1.1. Введение ............................................................................................................................................48

1.2. Оптические свойства карликовых галактик......................................................................49

1.3. Наблюдения в НI ............................................................. 51

1.4. Глобальные параметры пары карликовых галактик.......................... 52

2. Цепочка из 5 карликовых галактик J1244+62 ..................................... 57

2.1. Введение ............................................................................................................................................57

2.2. Наблюдения на БТА....................................................................................................................59

2.3. Наблюдения на GMRT................................................................................................................64

2.4. Глобальные параметры группы..............................................................................................66

3. Выводы........................................................................................................................................................67

IV. Структура рассеянного облака CVn I......................................................................................68

1. Введение......................................................................................................................................................68

2. Список объектов исследования........................................................................................................70

3. Звездная фотометрия галактик CVn I..........................................................................................70

4. Определение расстояний......................................................................................................................75

4.1. Расстояние до М94........................................................................................................................81

4.2. Расстояние до NGC 5204 ............................................................................................................81

5. Пространственная структура облака............................................................................................82

6. Выводы........................................................................................................................................................86

V. Исследование уникальной изолированной галактики KKR25............... 88

1. Введение........................................................................... 88

2. Прямые снимки.................................................................... 90

2.1. Наблюдения и фотометрия.................................................... 90

2.2. Поглощение и фоновое загрязнение........................................... 93

2.3. Оценка расстояний............................................................ 93

2.4. История звездообразования................................................... 95

3. Структура галактики.............................................................. 97

4. Спектроскопия.....................................................................102

4.1. Наблюдения и обработка данных.............................................102

4.2. Интегральное излучение галактики...........................................104

4.3. Яркие объекты в поле KKR25................................................106

5. На-объект .........................................................................109

6. Обсуждение........................................................................112

Содержание 4 7. Выводы............................................................................115

Заключение .............................................................................117

Литература..............................................................................120

Приложение А..........................................................................137

Введение

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования

Согласно стандартной космологической модели, плотность энергии видимого (барион-ного) вещества составляет 4% от общей плотности энергии Вселенной, плотность энергии тёмной материи — 23%, темная энергия — остальные 73%. Наиболее надежная оценка постоянной Хаббла по данным спутника WMAP составляет 70.4 ± 1.4 км/(с-Мпк) [1]. На данный момент природа темной материи неизвестна, поэтому обычно имеют ввиду абстрактное холодное темное вещество, проявляющее себя только гравитационно, но именно благодаря значительному вкладу оно служит определяющим фактором зарождения и развития видимых структур во Вселенной. По популярному сценарию иерархического скучивания [2], теоретически обоснованному как модель формирования галактик с холодной темной материей [3], галактики образуются с помощью охлаждения и конденсации газа в потенциальной яме гало темной материи и затем вырастают посредством иерархической серии слияний, сопровождающихся аккрецией газа на развивающиеся структуры.

Быстрое накопление данных, благодаря обзорам SDSS, 2dF, 6dF, HIPASS, ALFALFA, 2MASS и другим, открыло новые возможности для исследования распределения видимой и темной материи в ближней Вселенной. За последние 20 лет количество известных галактик в Местном сверхскоплении и его окрестностях, т.е. имеющих лучевые скорости относительно центроида Местной группы Vlg < 3500 км/с, возросло более чем в четыре раза. В этом представительном объеме с размерами, сопоставимыми с размерами ячейки однородности, содержится приблизительно 11 тысяч галактик с надежно измеренными лучевыми скоростями. Около половины галактик входит в группы типа нашей Местной группы, и при этом они дают вклад приблизительно 80% по светимости [4].

Группы галактик являются количественно наиболее распространенными структурами галактик и одновременно являются важными космологическими индикаторами темной мате-

рии. На сегодняшний день вопрос о вириализованности (замкнутости) групп ставит новые задачи для космологических моделей и алгоритмов кластеризации. Применение в CAO РАН нового алгоритма кластеризации, который учитывает индивидуальные свойства галактик, привело к обнаружению неожиданно большого числа пар, состоящих исключительно из карликовых галактик [5]. Многие компоненты этих систем, расположенных вдалеке от нормальных галактик, обладают большими запасами газа и характеризуются активным звездообразованием. Изучение триплетов и систем более высокой кратности также показало наличие подобных систем [6, 4]. По ряду признаков такие системы сходны с ассоциациями карликовых галактик Талли [7]. Ассоциации были выделены в объеме радиусом 3 Мпк и являются гравитационно-связанными, но преимущественно невириализованными структурами. Надо отметить, что в ассоциации были собраны все известные карликовые галактики на шкале 3 Мпк, за исключением сфероидальной KKR25. Группы и ассоциации карликов имеют высокие по сравнению с нормальными группами отношения масса-светимость, что говорит о значительном содержании в них темной материи.

Интересным результатом анализа распределения вещества в Местном Сверхскоплении оказалось то, что средняя плотность материи в этом объеме = 0.08 ± 0.02 оказывается

существенно меньше глобальной космической плотности Пт:д1оЬ = 0.28 ± 0.03 [8]. Данное противоречие между оценками средней локальной и глобальной плотностями может быть разрешено разными способами:

1) группы и скопления окружены темными ореолами, их основная масса находится за пределами вириального радиуса;

2) местный объем Вселенной не является репрезентативным, будучи расположенным внутри гигантского войда;

3) основная доля материи во Вселенной не связана со скоплениями и группами, а распределена между ними в виде массивных темных сгустков.

Изучение кратных систем карликовых галактик с повышенным содержанием темной материи является в свете вышеизложенного логичным продолжением исследований Местного сверхскопления в CAO РАН. Фактически, быстрое пополнение данных о точных расстояниях и лучевых скоростях в объеме Местного сверхскопления приводит к постоянной необходимости исследований в этой области, что делает эту тему весьма актуальной.

Цели и задачи исследования

Целью данного исследования является изучение групп карликовых галактик и свойств индивидуальных объектов вне влияния массивных галактик.

При работе над диссертацией были поставлены и решены следующие задачи:

• создание выборки групп, состоящих исключительно из карликовых галактик на масштабе Местного сверхскопления;

• исследование кинематических свойств групп карликовых галактик как отдельных систем;

• определение физических параметров индивидуальных карликовых галактик.

Научная новизна

Новизна работы определяется следующим:

• впервые составлен список групп, состоящих исключительно из карликовых галактик в объеме Местного Сверхскопления;

• определены расстояния улучшенным методом ТЯСВ до 30 галактик в области Гончих Псов на основе анализа диаграмм цвет-величина;

• получен новый наблюдательный материал методом щелевой спектроскопии на БТА;

• в ходе спектральных наблюдений на БТА исследована уникальная изолированная сфероидальная карликовая галактика КК1125, подтверждена её морфологическая классификация, измерены лучевая скорость галактики и металличность принадлежащей ей планетарной туманности;

• впервые обнаружена планетарная туманность в сфероидальной карликовой галактике за пределами Местной группы.

Научная и практическая значимость

® Список карликовых галактик является основой для статистического анализа и подробного изучения систем данного типа.

• Определение точных расстояний до галактик в Гончих Псах играет важную роль в исследовании структуры и кинематики как этого облака галактик, так и Местного Объема в целом.

• Подтверждена морфологическая классификация ККН 25 как типтичной карликовой сфероидальной галактики. Факт изолированности этой галактики накладывает ограничения на модели формирования и эволюции подобных систем.

• Методика поиска планетарных туманностей с помощью диаграмм "цвет-величина" предлагает простой способ для отбора кандидатов в галактиках, разрешаемых на звезды.

• Результаты наблюдений внесены в базу данных НурегЬЕВА и доступны для использования мировым сообществом.

Основные положения, выносимые на защиту

1) Список групп карликовых галактик в Местном Сверхскоплении. Результаты определения основных свойств групп карликовых галактик.

2) Результаты детальных исследований на телескопах БТА и СМЫТ цепочки из 5 карликовых галактик Л244+62 и взаимодействущей пары Л0911+42.

3) Результаты звездной фотометрии 30 галактик в области СУп1 по данным НБТ. Оценка расстояний до них с помощью усовершенствованного метода ТКСВ.

4) Определение массы облака галактик СУп I по теореме о вириале и по радиусу нулевой скорости. Вывод о значительном содержании тёмной материи в облаке СУп I на основе анализа его структуры и кинематики.

5) Результаты спектрального исследования на БТА эмиссионного объекта в галактике КК1125, определение скорости галактики, первое обнаружение планетарной туманности в изолированной карликовой галактике сфероидального типа за пределами Местной группы, оценка ее металличности.

Апробация результатов

Результаты работы излагались на семинарах САО РАН, на различных российских и международных конференциях:

1) XXVI конференция "Актуальные проблемы внегалактической астрономии", Пущинская Радиоастрономическая Обсерватория (ПРАО, г. Пущино, 21-23 апреля 2009 г.

2) 16th Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, Киевский Национальный Университет, Киев, Украина, 27 апреля - 2 мая 2009 г.

3) Международная конференция Nearby Dwarf Galaxies 2009, С АО РАН, п. Нижний Ар-хыз, 14 - 18 сентября 2009 г.

4) A universe of dwarf galaxies: Observations, Theories, Simulations. CRAL-IPNL, Лион, Франция, 14 - 18 июня 2010 г.

5) XXVIII конференция "Актуальные проблемы внегалактической астрономии", ПРАО, Пущино, Россия, 19 - 21 апреля 2011 г.

6) 18th Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, Киевский Национальный Университет, Киев, Украина, 2-7 мая 2011 г.

7) Международная конференция JENAM-2011: European Week of Astronomy and Space Science. Санкт-Петербург, 4-8 июля 2011 г.

8) Международная конференция "Galaxy Formation" (Формирование галактик), 18 - 22 июля, Дарем, Великобритания, 2011 г.

9) Конференция стран СНГ "50 лет космической эры: реальные и виртуальные исследования неба", Академия Наук Армении, Ереван, Армения, 21 - 25 ноября 2011 г.

10) Международная конференция "Star Formation and Gas Reservoirs in Nearby Groups and Clusters", Union College, Нью-Йорк, США. 8-11 июля 2012 г.

11) Рабочее собрание обсерватории Lowell "Star Formation in Dwarf Galaxies", Флагстафф, США, 19 - 22 июня 2012 г.

Личный вклад автора

В работах 1,7,8 автор совместно с другими соавторами участвовал в создании списка групп карликовых галактик и анализе их свойств; в работе 2 автору принадлежат получение спектральных данных на телескопе БТА для На-объекта и их обработка, определение металличности и скорости, классификация объекта; в работах 3 и 5 автор наравне с другими

соавторами участвовал во всех этапах работы, включая проведение звёздной фотометрии галактик в области СУп1, анализ диаграмм "цвет-величина", определение положений ТТЮВ и написание статьи; в работе 4 автор участвовал в обработке данных по лучевым скоростям и поверхностной фотометрии; в работе 6 автору принадлежат проведение спектральных наблюдений на телекопе БТА и обработка полученных данных, совместный с другими соавторами анализ и интерпретация результатов, написание статьи. Кроме прочего, автором разработан комплекс программ применительно к поставленным задачам для обработки и анализа данных в средах ЕБО-МГОАЗ и МАТЬАВ.

Степень достоверности

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

Достоверность определения параметров списка групп карликовых галактик определяется, в первую очередь, хорошей точностью измерения лучевых скоростей галактик 10 км/с), так как именно значения скоростей критично важны при кластеризации. При составлении списка было уделено особенное внимание качеству данных и очистке выборки от ложных систем из-за неполноты и несовершенства используемых баз данных.

Достоверность оценок содержания кислорода в галактиках цепочки Л1244+62, а также эмиссионного объекта в галактике ККГ125 определяется надежностью классического метода электронной температуры, а также современных эмпирических и полуэмпирических методов

[9, 101.

Достоверность определения расстояний до галактик в облаке СУп I определяется точностью усовершенствованного метода Т1ЮВ [11, 12].

Достоверность обнаружения планетарной туманности в изолированной карликовой галактике КК1125 определяется качеством спектральных данных и надежностью критериев классификации эмиссионных объектов между Нн-областями и планетарными туманностями, взятых из работы [13].

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, пяти глав, Заключения и одного Приложения; содержит 36 рисунков, 17 таблиц. Список цитируемой литературы включает 182 наименования. Общий объем диссертации — 145 страниц.

Основное содержание работы

Во Введении приводится обоснование актуальности работы, сформулированы цель и научная новизна работы, достоверность результатов, практическая значимость и основные результаты, выносимые на защиту.

В Главе I описываются основные методы, используемые в диссертации. Раздел 1.1 посвящен применению метода TRGB для определения расстояний на основе снимков галактик с телескопа им. Хаббла, разрешаемых на звезды. В разделе 1.2 описываются о�