<< 6.1 Разделение вкладов компонентов | Оглавление | 7. Влияние пыли на ... >>


6.2 Фотометрические параметры

Рассмотрим в рамках простейшей двухкомпонентной фотометрической модели галактики введенные ранее (п. 3.2) стандартные параметры.

Пусть галактика имеет круглые изофоты и состоит из двух подсистем - балджа, описываемого законом Вокулера (11), и экспоненциального диска (43). Полная (асимптотическая) светимость такой галактики (см. п. 4.1.1 и п. 5.1) равна:

\begin{displaymath} L_T = L_{bul} + L_{disk} = 2\pi(3.6073 I_e r_e^2 + I_0 h^2). \end{displaymath} (66)

Если галактика видна под углом и ее изофоты могут быть представлены эллипсами, то полные светимости балджа и диска в (66) должны быть домножены на средние видимые сжатия ($b/a$) балджа и диска соответственно.

Отношение полных светимостей балджа и диска (оно обычно обозначается $B/D$):

\begin{displaymath} B/D = 3.6073\,\frac{I_e}{I_0}\,\left(\frac{r_e}{h}\right)^2. \end{displaymath} (67)

Кривая относительной светимости $k(r)$ определяет долю полной светимости галактики, излучаемую в пределах данного расстояния от ядра (п. 3.2). Выражения для $k(r)$ для балджа и диска приведены в п. 4.1.1 и п. 5.1 (формулы (10) и (48)). Кривую относительной светимости для галактики в целом можно записать в виде линейной комбинации кривых для диска и балджа:

\begin{displaymath} k(r) = \frac{B/D}{1 + B/D} k_{bul}(r) + \frac{1}{1 + B/D} k_{disk}(r). \end{displaymath} (68)

Очевидно, что при $B/D \rightarrow 0$ (дисковая галактика) $k(r) \rightarrow k_{disk}(r)$, а при $B/D \rightarrow \infty$ (эллиптическая галактика) $k(r) \rightarrow k_{bul}(r)$.

рис.  26: Непрерывные кривые -- нормированные кривые относительной светимости для галактик разных морфологических типов в полосе $B$ согласно RC3. В левой части рисунка кривые соответствуют галактикам (сверху вниз) E ($T$=-5), S0 ($T$=-1), Sa ($T$=1), Sb ($T$=3), Sc ($T$=5) и Im ($T$=10) типов. Кружками показана зависимость для закона Вокулера (уравнение (10), табл.4), треугольниками - для экспоненциального диска (уравнение (48)).
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=rellum.ps,angle=-90,width=6.8cm}}\end{figure}

Как отмечалось в п. 3.2, кривые относительных светимостей часто представляют в нормированном виде. На рис. 26 приведены стандартные кривые, полученные усреднением наблюдательных данных для нормальных галактик разных типов согласно каталогу RC3 [139]. Как видно на рисунке, усредненные данные для эллиптических галактик и галактик поздних типов согласуются с модельными зависимостями для формулы Вокулера и экспоненциального закона. Кривые для галактик промежуточных типов находятся между этими предельными случаями. В работе [140] предлагается использовать нормированные кривые (или, что почти то же самое, ''кривые роста'' (см. п. 3.2)) для определения интегральных характеристик балджей и дисков и величины $B/D$. Следовательно, анализ этих кривых может рассматриваться как еще один метод фотометрической декомпозиции (п. 6.1).

В [141] анализируется форма кривых относительной светимости для галактик разных типов на более обширном, чем это было сделано в RC3, материале. В этой работе было предложено использовать нормированные кривые относительной светимости в виде следующей линейной комбинации

$k(\alpha,T_{ph}) = (2/3-T_{ph}/15) k_{bul}(\alpha) + (1/3+T_{ph}/15) k_{disk}(\alpha),$
где $\alpha=A/A_e$ (п. 3.2), а $T_{ph}$ -- фотометрический тип галактики (статистически параметр $T_{ph}$ близок к морфологическому типу $T$6. Очевидно, что этот подход почти совпадает с представленным формулой (68), поскольку отношение $B/D$ изменяется с типом галактики. В [143] рассмотрены кривые относительной светимости в близкой инфракрасной области спектра (в фильтрах $J$, $H$, $K$).

рис.  27: Распределение индексов концентрации галактик в фильтре $V$ из работы [144] (маленькие кружки). Черными кружками показаны ожидаемые значения для экспоненциального диска (S) и закона Вокулера (E). Сплошная кривая -- модельная зависимость для двухкомпонентной галактики с $r_e/h=10$, кривая из коротких штрихов -- $r_e/h=1$, кривая из длинных штрихов -- $r_e/h=0.2$.
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=ic.ps,angle=-90,width=7.7cm}}\end{figure}

Индексы концентрации $C_{21}$ и $C_{32}$ характеризуют распределение поверхностной яркости галактики и коррелируют с ее морфологическим типом и отношением $B/D$ (п. 3.2). На рис. 27 изображено распределение индексов концентрации галактик в скоплении Дева на плоскости $C_{21}$-$C_{32}$ по данным [144]. Линиями показаны зависимости для индексов концентрации при разных значениях $B/D$ и $r_e/h$ для рассматриваемой двухкомпонентной модели согласно [70]. Вдоль каждого модельного ``трека'' отношение $B/D$ пробегает значения от 0 (точка S на рисунке) до +$\infty$ (точка E). Как видно на рисунке, двухкомпонентная модель хорошо объясняет расположение и разброс характеристик реальных галактик на плоскости $C_{21}$-$C_{32}$. Отметим также, что индексы концентрации галактик не заполняют промежуток между теоретическими значениями для экспоненциального диска (S) и для закона Вокулера (E), а в зависимости от значений $B/D$ и $r_e/h$ располагаются на плоскости $C_{21}$-$C_{32}$ с довольно большим разбросом. В работе [70] с учетом эмпирического соотношения между $r_e/h$ и $B/D$ рассчитаны модельные индексы концентрации для галактик разных морфологических типов.

Различные варианты индексов концентрации в последние годы активно используются для автоматической классификации далеких слабых галактик, наблюдаемых на Космическом Телескопе им. Хаббла (например, [73]), а также при изучении скоплений галактик [145].

рис.  28: Спиральная галактика NGC 891 (DSS).
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=n891.ps,width=12.0cm}}\end{figure}


<< 6.1 Разделение вкладов компонентов | Оглавление | 7. Влияние пыли на ... >>