Углы закрутки спиральных ветвей галактик

• Автор: Савченко, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Глава 1. Методика обработки изображений
1.1. Определение параметров ориентации галактик
1.2. Декомпозиция изображений
1.3. Оценка углов закрутки спиральных ветвей галактик
Глава 2. Углы закрутки спиральных ветвей далеких спиральных галактик
2.1. Введение
2.2. Калибровка соотношения «угол закрутки - скорость вращения»
по выборке близких галактик
2.3. Углы закрутки спиральных ветвей далеких галактик
2.4. Выводы главы
Глава 3. Вариации углов закрутки
3.1. Введение
3.2. Выборка галактик
3.3. Методы и измерения
3.4. Результаты
3.5. Выводы к главе
Глава 4. Декомпозиция дисковых галактик с учетом спирального узора
4.1. Введение
4.2. Влияние спирального узора на результаты декомпозиции
4.3. Учет спирального узора при декомпозиции дисковых галактик
4.4. Тестирование алгоритма на выборке искусственных галактик

4.5. Декомпозиция реальных галактик
4.6. Выводы к главе
Заключение
Литература
Приложение А. Описание программы для определения ориентации спиральных галактик методом МСР
Приложение Б. Таблицы с результатами измерений
Приложение В. Приложение к главе
Спиральные ветви представляют собой длинные узкие образования повышенной яркости, расположенные в диске галактики. Повышенная яркость спирального узора объясняется протекающим в нем процессом звездообразования. и. соответственно, повышенной относительно средней по диску плотностью молодых ярких голубых звезд.
Впервые на наличие у некоторых туманностей спирального узора обратил внимание лорд Росс (Уильям Парсонс) в 1845 году, то есть еще в дофо-тографическую эпоху. Первые работы по математическому описанию формы спирального узора были выполнены в первой четверти двадцатого века, когда внегалактическая природа этих туманностей еще не была установлена.
В настоящее время общепринятым параметром, описывающим форму спирального узора, является угол закрутки. Угол закрутки определяется как угол между касательной к спиральному рукаву и перпендикуляром к радиус-вектору, проведенному из центра галактики в данную точку. В литературе также встречается полностью аналогичное этому определение угла закрутки как угла между двумя касательными, к спиральному рукаву и к окружности с центром в ядре галактики и с соответствующим радиусом. Таким образом, галактики с туго закрученными вокруг центра спиралями имеют малый угол закрутки, галактики со свободно развернутыми рукавами - большой. Характерные значения углов закрутки ветвей нормальных спиральных галактик попадают в диапазон от ~ 5° до ~ 30° [1—4].
Первые работы, посвященные исследованию формы спирального узора, были выполнены в двадцатых годах прошлого века ван дер Пахленом [5] и Гроотом [б]. Разработанный ими подход применялся позднее Дэнвером (1942) и Кенникаттом (1981). С развитием вычислительной техники в конце семидесятых годов 20 века начали выходить работы, в которых для определения формы спирального узора использовался Фурье-анализ. Несмотря на доволь-

со следующими параметрами космологической модели: Но — 70.4 км/с/Мпк, От = 0.227. ПЛ = 0.728.
2.3.2. Измерение наклонов и углов закрутки у галактик далекой выборки
Параметры ориентации галактик далекой выборки также были получены методом МСА. Для части галактик, как и при обработке галактик локальной выборки, метод МСА не дал надежного результата, однако в этом случае, ввиду малого объема выборки, эти галактики было решено сохранить, использовав для определения их ориентации метод изофот. Это оправдано с той точки зрения, что для далеких галактик нет необходимости проводить коррекцию скорости вращения за наклон, а именно для слабо наклоненных галактик такая коррекция дает наибольшие ошибки, связанные с ошибками определения наклона (см. формулу 2.2). На определение же среднего угла закрутки низкая точность метода изофот влияет не сильно, так как, раз галактики наклонены слабо, то ошибки при депроецировании слабо искажают истинное изображение галактики. Величина наклона у галактик, к которым применялся метод изофот, отмечена звездочкой в таблице Б.2.
После исправления изображений за наклон, для всех галактик было проведено измерение углов закрутки методом Фурье-преобразования. Результаты измерения приведены в столбце (7) таблицы Б.2.
На рис. 2.8 показаны гистограммы распределения величин углов закрутки для галактик близкой и далекой выборок. Видно, что в обоих случаях распределения ведут себя схожим образом: имеется максимум в районе 15° и плавный, почти симметричный спад к краям. В распределении далекой выборки наблюдается галактики с большими (> 25°) и малыми (< 5°) углами закрутки, что, вероятно, связано с меньшим объемом выборки.