Галактики с полярными кольцами

По мнению многих астрономов, галактика NGC2685 является пекулярнейшей из всех пекулярных. Главное тело этой галактики имеет веретенообразную форму. Примерно перпендикулярно большой оси галактики заметны темные полосы, которые продолжаются вне главного тела в виде светящихся колец. На глубоких снимках обнаруживается внешняя слабосветящаяся оболочка.

Совершенно неожиданными оказались результаты спектральных наблюдений. Наряду с вращением галактики вокруг малой оси, установленным по абсорбционным линиям, был обнаружен наклон эмиссионных линий при положении щели спектрографа вдоль малой оси галактики, что указывает на вращение газовых масс вокруг большой оси галактики. Наличие двух кинематических систем, вращающихся в ортогональных плоскостях, казалось невероятным. Кроме того, наблюдения в линии нейтрального водорода на длине волны 21 см. показали присутствие двух кинематических систем, одна из которых связана с системой полярных колец, а вторая - с протяженной внешней оболочкой.

В 80 - х годах были обнаружены еще несколько объектов, похожих на NGC2685. Их объединили в новый класс, получивший название "Галактики с полярными кольцами" (ГПК). Как могли возникнуть галактики с двумя ортогональными кинематическими подсистемами? Устойчива ли подобная конфигурация? Как часто встречаются подобные объекты и каковы их основные характеристики? Для ответа на эти вопросы нужны были новые данные наблюдений и теоретические исследования. В конце 70 - х годов XX века в обсерватории Ленинградского университета были начаты наблюдения галактики NGC2685, а позднее и других объектов из класса ГПК.

В результате наших исследований и работ других астрономов было установлено, что главное тело NGC2685 - это нормальная галактика типа S0, видимая почти с ребра. Средние показатели цвета светящихся колец характерны для показателей цвета спиральных ветвей галактик позднего типа. Полярные кольца имеют множество структурных деталей, в том числе зоны ионизованного водорода, сопутствующие областям звездообразования. Светлые кольца, проектируясь на главное тело галактики, переходят в темные полосы. Наличие темных полос естественно объясняется присутствием в кольцах пыли, которая экранирует излучение галактики. На присутствие пыли указывает и увеличение показателей цвета в области темных полос, и обнаружение поляризации излучения с направлением, совпадающим с направлением полос. Размер полярных колец меньше размера главного тела галактики, и по структуре (наблюдается несколько колец, лежащих в разных плоскостях) они отличаются от колец классических ГПК, для которых характерны геометрически тонкие, одиночные полярные кольца или диски.

Каковы сценарии образования ГПК? Рассматривается несколько возможностей:

Галактики с полярными кольцами

1) аккреция вещества при сближении с межгалактическим облаком;

2) захват и погружение соседней карликовой галактики, богатой газом и пылью;

3) аккреция части вещества сблизившейся галактики вследствие приливного взаимодействия.

Для галактики NGC2685, скорее всего, подходит второй сценарий, а именно захват карликового спутника, хотя такое объяснение сталкивается с некоторыми трудностями. Что касается внешней слабосветящейся оболочки, то, вероятно, ее возраст больше полярного кольца и образовалась она либо в результате столкновения с межгалактическим облаком, либо сохранилась с эпохи формирования галактики.

На примере NGC2685 мы рассмотрели наиболее характерные черты класса ГПК. Особый интерес к ГПК вызван их необычной геометрией, позволяющей исследовать пространственную структуру гравитационного потенциала центральной галактики. Первый каталог ГПК, кандидатов в ГПК и связанных объектов был опубликован в 1990 году, и в него вошли более 150 объектов, разбитые на четыре группы.

К категории A были отнесены всего лишь шесть галактик, для которых к моменту составления каталога имелись спектральные свидетельства присутствия двух ортогональных кинематических систем. Светящееся полярное кольцо является плоским образованием, размер которого сравним с размером главной S0 - галактики. В настоящее время еще четыре объекта могут быть отнесены к этой группе. Группу B составили так называемые хорошие кандидаты. Мы видим галактики в проекции на картинную плоскость, и из - за ориентации центральной S0 - галактики и ориентации полярного кольца в пространстве в некоторых случаях внешний вид ГПК может совпасть с внешним видом нормальных галактик, например со спиральными галактиками, видимыми с ребра. Окончательное заключение о принадлежности галактик этой группы к ГПК должны дать сведения о кинематике, которые можно получить из спектральных наблюдений.

К группам C и D относятся возможные кандидаты и галактики с особенностями, которые можно объяснить наличием полярных колец, невидимых по каким - то причинам.

Рассмотрим еще два примера галактик из каталога ГПК. Галактика NGC3808 является галактикой с формирующимся полярным кольцом. Это один из компонентов взаимодействующей системы. По внешнему виду эта система напоминает М51, рассмотренную нами ранее. Спиральная ветвь от главного компонента взаимодействующей системы обвивается вокруг компаньона. В результате перетекания вещества мы наблюдаем формирование полярного кольца. Наши спектральные наблюдения показывают, что главное тело галактики вращается вокруг малой, в то время как материя обвивающей ветви вращается вокруг большой оси галактики, как в случае классических ГПК.

Другая галактика - NGC2748 была включена в группу C каталога ГПК. Наши фотометрические и спектральные наблюдения показали, что она является спиральной галактикой позднего типа. Диффузные образования, вытянутые вдоль малой оси, и другие особенности являются результатом аккреции на нормальную галактику богатого газом карликового спутника. Эта галактика является членом группы из 11 галактик, что не противоречит предположению о захвате спутника. Галактику NGC2748 можно назвать галактикой с несостоявшимся полярным кольцом. По - видимому, условия взаимодействия галактик не позволили сформироваться устойчивому кольцевому образованию в полярной плоскости главной галактики.

Галактики с полярными кольцами

ГПК - редкие объекты. Согласно данным каталога, полярные кольца наблюдаются всего лишь у 0,5 % галактик типа S0. Как уже отмечалось, предполагается, что возникновение их связано с взаимодействием или даже слиянием галактик. Подтверждением этого предположения являются результаты численного моделирования. Рассматриваются разные модели. Например, было рассчитано взаимодействие галактики, богатой газом, с галактикой раннего типа (S0), в результате которого у последней возникло полярное кольцо. Однако пока еще результаты модельных расчетов не могут объяснить всего многообразия наблюдаемых фактов.

Автор: В. А. Яковлева

Источник: Astronet

Галактики с полярными кольцами По мнению многих астрономов, галактика NGC2685 является пекулярнейшей из всех пекулярных. Главное тело этой галактики имеет веретенообразную форму. Примерно перпендикулярно большой оси галактики заметны темные полосы, которые продолжаются вне главного тела в виде светящихся колец.

Галактики и эволюция Вселенной Не потому ли далекие галактики выглядят необычно, что они и на самом деле необычные?

Взаимодействующие галактики Среднее расстояние между объектами в скоплениях галактик невелико и всего лишь раз в десять превышает размер типичной галактики, поэтому столкновения между галактиками - частое событие.

Детальные изображения галактики Андромеды Космический рентгеновский телескоп XMM - Newton провел наблюдения центральной области галактики Андромеда (М31), обнаружив много новых точечных источников и признаки того, что в галактике присутствует очень горячий диффузный газ, который производит рентгеновское излучение.

Галактические структуры Распределение яркости на фотографии галактики определяет ее морфологический тип.

"Хаббл" нашел "галактики-зомби" Астрономы обнаружили необычные "галактики-зомби" - достаточно старые звездные скопления, в которых, тем не менее, идут процессы звездообразования.

Астрономы измерили вес крошечных галактик Ученые получили изображения двух из наиболее удаленных галактик. Детальные фотографии были сделаны с помощью инфракрасной камеры. Обе галактики были засняты, когда Вселенная находилась на раннем этапе развития - до 700 млн. лет после Большого Взрыва.

Телескоп Hubble сделал самый детальный снимок гигантской галактики M101 С помощью космического телескопа Hubble получен самый большой и детальный снимок гигантской спиральной галактики M101, расположенной в 25 миллионах световых лет от Земли.

У нашего Млечного Пути и галактики Андромеды оказалось много общего В последние 10 лет среди астрономов бытовало мнение, что истории образования нашей галактики Млечный Путь и ее ближайшей соседки галактики Андромеды довольно сильно отличаются.