Дослідження радіального розподiлу важких елементів в дисках спіральних галактик

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ГОЛОВНА АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ

Шкварун Руслан Вікторович

УДК 524.523-36

ДОСЛІДЖЕННЯ РАДІАЛЬНОГО РОЗПОДІЛУ ВАЖКИХ ЕЛЕМЕНТІВ В ДИСКАХ СПІРАЛЬНИХ ГАЛАКТИК

01.03.02 - Астрофізика, радіоастрономія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук

Київ-2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Головній астрономічній обсерваторії Національної академії наук України, м. Київ.

Науковий керівник:

доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник

Пілюгін Леонід Степанович,

Головна астрономічна обсерваторія НАН України, провідний науковий співробітник відділу фізики зір та галактик.

Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук, доцент

Андрієвський Сергій Михайлович,

Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова, кафедра астрономії, професор;

кандидат фізико-математичних наук

Мелех Богдан Ярославович,

Львівський національний університет ім. Івана Франка, кафедра астрофізики, доцент.

Провідна установа:

НДІ “Кримська астрофізична обсерваторія” Міністерства освіти і науки України, АР Крим, с. Наукове.

Захист відбудеться 17 березня 2006 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.208.01 при Головній астрономічній обсерваторії НАН України за адресою: ГАО НАНУ, 03680 МСП, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 27.

Початок засідань о 10 годині.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці ГАО НАНУ за адресою: ГАО НАНУ, 03680 МСП, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 27.

Автореферат розісланий 16 лютого 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат фізико-математичних наук Васильєва І.Е.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЇ

кисень неон спіральна галактика

Актуальність теми. Хімічний склад міжзоряного середовища є однією з найважливіших характеристик галактик. Хімічний склад міжзоряного середовища галактики включає в себе інформацію про її еволюцію: про історію зоретворення в галактиці і про обмін речовиною між галактикою та навколишнім середовищем.

Добре відомо, що вміст кисню (та інших важких елементів) в дисках спіральних галактик змінюється вздовж радіуса диску: вміст кисню має максимальне значення в центрі галактики і зменшується з галактоцентричною відстанню. Визначенню вмісту кисню (та інших важких елементів) в міжзоряному середовищі (в зонах іонізованого водню) спіральних галактик і знаходженню параметрів радіального розподілу кисню (вміст кисню в центрі галактики і радіальний градієнт) присвячено велику кількість робіт. Однак, параметри радіального розподiлу вмісту кисню, знайдені різними авторами для однієї і тієї ж галактики, погано узгоджуються між собою, що перешкоджає отриманню надійних висновків про еволюцію спіральних галактик. Тому визначення достовірних параметрів радіального розподілу вмісту кисню (та інших важких елементів) в дисках спіральних галактик є актуальною задачею.

В лабораторії фізики галактик з активним зореутворенням відділу фізики зір та галактик ГАО НАН України на протязі багатьох років розвиваються дослідження хімічної еволюції спіральних і неправильних галактик. За цей час було накопичено величезний досвід досліджень даної проблематики, розроблені методи дослідження хімічного складу неправильних і спіральних галактик. В дисертаційній роботі використовуються попередні напрацювання лабораторії, і дане дисертаційне дослідження продовжує розвиток раніше започаткованого в ГАО напрямку.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, представлені в дисертації, виконувались в рамках науково-дослідної теми відділу фізики зір та галактик ГАО НАН України “Дослідження фізичних характеристик галактик з зореутворенням у великих вибірках галактик”, 1.4.6/1-213В, номер Державної реєстрації 0104U000548, 2002 - 2006 рр.

Мета і задачі дослідження. Головною метою роботи є: розрахунок вмісту важких хімічних елементів в HII областях в дисках нашої та інших спіральних галактик, розрахунок параметрів радіального розподілу вмісту важких хімічних елементів в дисках спіральних галактик, дослідження азимутальної (а)симетрії в радіальному розподілі вмісту важких хімічних елементів в дисках спіральних галактик. Для досягнення мети поставлені наступні задачі:

1. Розрахувати вміст кисню в HII областях нашої Галактики та дисках інших спіральних галактик. Розрахувати параметри радіального розподілу вмісту кисню в Галактиці та дисках інших спіральних галактик.

2. Розрахувати вміст неону в HII областях в дисках спіральних галактик. Розрахувати параметри радіального розподілу вмісту неону в дисках спіральних галактик і порівняти з радіальним розподілом вмісту кисню.

3. Дослідити існування азимутальної (а)симетрії в розподілі вмісту хімічних елементів в дисках спіральних галактик.

Об'єкт дослідження: HII області Галактики, неправильних та спіральних галактик.

Предмет дослідження: вміст важких хімічних елементів в HII областях в спіральних галактик, параметри радіального розподілу вмісту важких хімічних елементів в дисках спіральних галактик, існування азимутальної асиметрії в радіальному розподілі важких хімічних елементів.

Методи дослідження: T_e-, P- та R₂₃-методи визначення хімічного складу в HII областях, методи розрахунку і аналізу параметрів радіального розподілу вмісту важких хімічних елементів в дисках спіральних галактик.

Наукова новизна отриманих результатів.

u Визначено вмiст кисню в HII областях нашої Галактики за допомогою класичного T_e-методу з використанням двозонної моделі розподілу електронної температури в межах HII області. Розраховано параметри радiального розподiлу вмiсту кисню в Галактиці. Розрахований в роботі вміст кисню в центрі диску Галактики дорівнює

12+log(O/H)_Te(R=0)=8.90.

Цей вміст лежить в інтервалі значень вмісту кисню, розрахованих в центрах дисків інших спіральних галактик, в яких вміст кисню в HII областях отримано за допомогою T_e- і Р-методів.

u Вміст кисню на сонячній галактоцентричній відстані, розрахований в даному дослідженні, узгоджується з вмістом кисню в міжзоряному середовищі в сонячній околиці, який отримано з високою точністю по міжзоряних лініях поглинання в спектрах зір, і також узгоджується з вмістом кисню в міжзоряному середовищі в сонячній околиці, який визначено за допомогою рентгенівських спостережень в напрямку на Галактичні кулясті скупчення. Вміст кисню на сонячній галактоцентричній відстані також узгоджується з вмістом кисню на Сонці. Вміст кисню на Сонці довгий час не узгоджувався з вмістом кисню, який визначався за радіальним градієнтом вмісту кисню в HII областях на галактоцентричній відстані Сонця. Найновіші дані вмісту кисню на Сонці добре узгоджуються з вмістом кисню на сонячній галактоцентричній відстані, які визначені за радіальним градієнтом вмісту кисню в HII областях.

u Розрахований в дисертаційному дослідженні радіальний розподіл вмісту кисню в HII областях Галактики порівнюється з радіальним розподілом вмісту кисню в HII областях з роботи Шейве та ін. (1983) [26], на якому базуються багато моделей хімічної еволюції Галактики. Виявлено, що вміст кисню в роботі Шейве та ін. (1983) [26] завищений на 0.2-0.3 dex.

u Порівняння розподілів вмісту неону і кисню в деяких галактиках показує, що нахили розподілів узгоджуються. Таким чином, підтверджується правильність припущення, що відношення вмісту неону до вмісту кисню є постійним, і одночасно підтверджується справедливість отриманого раніше відношення вмісту неону до вмісту кисню.

u Проводилося дослідження азимутальної (а)симетрії в розподілі вмісту кисню в дисках спіральних галактик. Отримані результати показують, що розподіли вмісту кисню в досліджуваних галактиках є азимутально симетричними, принаймні, в першому наближенні.

Практичне значення одержаних результатів. Вміст кисню в центрі Галактики дорівнює

12+log(O/H)=8.90.

Це значення лежить в інтервалі величин вмісту кисню, які розраховані в дисках інших спіральних галактик. Нахил розподілу вмісту кисню в нашій Галактиці складає -0.048 dex/кпк. Вміст кисню на сонячній галактоцентричній відстані, отриманий з радіального градієнта вмісту кисню в HII областях Галактики, узгоджується з: вмістом кисню в міжзоряному середовищі в сонячній околиці, який визначений з високою точністю за міжзоряними лініями поглинання в спектрах зір; з вмістом кисню на Сонці; з вмістом кисню в міжзоряному середовищі в сонячній околиці, який отриманий за допомогою рентгенівських спостережень в напрямку на Галактичні кулясті скупчення. Вміст кисню в роботі Шейве та ін. (1983) [26] завищений на величину 0.2-0.3 dex. Вперше визначено вміст неону в HII областях в ряді дисків спіральних галактик за допомогою параметричного Р-методу. Порівняння розподілів вмісту неону і кисню в кожній галактиці показує, що нахили розподілів узгоджуються. Вперше проводиться дослідження азимутальної асиметрії в розподілі вмісту кисню в дисках восьми спіральних галактик. Розрахунки показують, що розподіли вмісту кисню в досліджуваних галактиках є азимутально симетричними, принаймні, в першому наближенні. Результати дисертації можуть бути використані для побудови моделей хімічної еволюції галактик.

Особистий внесок здобувача. Чотирнадцять з п'ятнадцяти опублікованих робіт виконані в співавторстві [1-14]. Дисертантом використані методи розрахунку вмісту кисню і неону в HII областях. Розрахунок вмісту кисню та неону в Галактичних та позагалактичних HII областях і параметрів радіального розподілу вмісту кисню та неону в дисках спіральних галактик проводився автором самостійно за допомогою власноручно написаних програм. Аналіз отриманих результатів проводився самостійно. В роботах [1-14] автору належить вибір алгоритмів розрахунку вмісту неону та кисню в HII областях спіральних галактик, розрахунок параметрів і значень. Вибір алгоритмів розрахунку вмісту кисню та неону в HII областях, інтерпретація результатів і написання текстів окремих статей проводились в співпраці з Л.С. Пілюгіним, Х.М. Вільчезом та Ф. Ферріні. Постановка задач, вибір методик розрахунків обговорювались і дискутувались з науковим керівником Л.С. Пілюгіним.

Апробація результатів дисертаційної роботи. Результати досліджень, включені в дисертацію, доповідались і були представлені на:

u 44 національному астрономічному з'їзді “I grandi temi di ricerca dell'astronomia e astrofisica nazionale”, Падова, Італія, 2002;

u Міжнародній конференції “9^th Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics”, Київ, 2002;

u Міжнародній конференції “CNO in the Universe”, Сент-Люк, Швейцарія, 2002;

u Міжнародній конференції “10^th Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics”, Київ, 2003;

u Міжнародній конференції “How does the Galaxy work?”, Гранада, Іспанія, 2003;

u Міжнародній конференції “Астрономічна школа молодих вчених”, Біла Церква, Україна, 2004;

u Міжнародній конференції “Joint European and National Astronomy Meeting for 2004 JENAM-2004: The Many Scales in the Universe”, Гранада, Іспанія, 2004;

u Міжнародній конференції “12^th Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics”, Київ, 2005;

u 34 міжнародна наукова студенська конференція “Физика космоса”, м. Єкатеринбург (Росія), 2005;

на семінарах відділів фізики зір і галактик та фізики Сонця ГАО НАН України і на астрофізичному семінарі лабораторії фізики зір і галактик НДІ “Кримська астрофізична обсерваторія”.

Публікації. Результати, викладені в дисертаційній роботі, опубліковані протягом 2002 - 2005 років: статті в рецензованих журналах [1-5] - 5, збірники праць конференцій [6, 7] - 2 і тез конференцій [8-15] - 8.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та списку використаної літератури з 140 найменувань. Обсяг дисертації складає 126 сторінок тексту, 27 малюнків та 7 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі дається загальна характеристика роботи, обґрунтовується актуальність теми дисертації, формулюються мета і задачі дослідження, визначаються наукова новизна і практична цінність отриманих результатів, приводяться дані стосовно апробації роботи, публікацій, структури і обсягу дисертації.

Розділ 1. Сучасний стан проблеми. Спостережувані дані вмісту хімічних елементів дають важливу інформацію про еволюцію системи. По-перше, вміст первинних важких елементів (наприклад, O/H, Ne/H) - є своєрідним індикатором того, наскільки система проеволюціонувала. По-друге, відношення вмісту деяких важких елементів (наприклад, O/Fe) несуть інформацію про історію зоретворення в системі.

Основним джерелом інформації про вміст і радіальний розподіл важких елементів в дисках спіральних галактик є дослідження хімічного складу HII областей. По-перше, є достатньо велика кількість спостережуваних даних HII областей, як для нашої Галактики, так і для позагалактичних об'єктів, зокрема неправильних і спіральних галактик. По-друге, теорія свічення газових туманностей - це одна з найрозробленіших галузей астрофізики. Розроблені точні методи визначення електронної температури туманності, електронної концентрації, хімічного складу.

Найнадійнішим методом визначення вмісту кисню в HII областях є класичний T_e-метод. Однак T_e-метод застосовується тільки в тому випадку, коли виміряна чутлива до електронної температури заборонена спектральна лінія [OIII] л436,3 нм. В спектрах HII областей спіральних галактик лінія [OIII] л436,3 нм дуже слабка і, як правило, не спостерігається. Тому вміст кисню в більшості HII областей не може бути виявленим за допомогою класичного T_e-методу, що стало причиною розробки нових альтернативних методів визначення вмісту кисню в HII областях: R₂₃-метод, P-метод. Використання різних методів визначення вмісту кисню в HII областях породжує проблему, яка полягає в тому, що різні методи можуть давати значення вмісту кисню, які не узгоджуються між собою. Очевидно, що використання вмісту кисню, отриманого різними методами, має сенс тільки тоді, коли різні методи дають значення вмісту кисню, які узгоджуються між собою, для одного і того ж об'єкта. Чи узгоджуються між собою значення вмісту кисню, отримані за допомогою різних методів? В дисертаційному дослідженні визначається вміст кисню в Галактичних HII областях різними методами з метою перевірки узгодженості вмісту кисню, отриманого різними методами.

Розділ 2. Вміст кисню в Галактичних HII областях. Шейве та ін. (1983) [26] визначили вміст важких елементів (O, N, S, Ne та Ar) в Галактичних HII областях з галактоцентричними відстанями від ~ 3.5 до ~ 13.7 кпк. Електронні температури в HII областях були знайдені за радіо рекомбінаційними лініями водню. Шейве та ін. (1983) [26] оцінили параметри радіального розподілу вмісту O, N, S, Ne та Ar в Галактиці. Зокрема, вони знайшли, що радіальний розподiл вмісту кисню в Галактиці описується виразом

12+log(O/H)_SH=9.38(±0.04)-0.067(±0.017)R_G.

Результати Шейве та ін. (1983) [26] були покладені в основу моделей хімічної еволюції Галактики, побудованих різними авторами.

Діагностична лінія [OIII] л436,3 нм була нещодавно виміряна в спектрах ряду HII областей в диску гігантської спіральної галактики M101. Це дало можливість визначити вміст кисню (та інших хімічних елементів) в HII областях за допомогою класичного T_e-методу і знайти параметри радiального розподiлу вмісту кисню в диску гігантської спіральної галактики M101. Було знайдено низький вміст кисню в центрі гігантської спіральної галактики М101

12+log(O/H)_Te(R=0)=8.81.

Пілюгін та ін. (2002) [24] перевизначили вміст кисню в HII областях в спіральних галактиках поля і в галактиках зі скупчення галактик в Діві за допомогою параметричного Р-методу. Для досліджуваних галактик було виявлено, що вміст кисню в центральних частинах галактик, знайдений за допомогою Р-методу, лежить в інтервалі

12+log(O/H)_P(R=0)=8.71ч8.99.

Таким чином, для всіх галактик, в яких вміст кисню визначається за допомогою T_e- і P-методів, вміст кисню в центрах галактик не перевищує

12+log(O/H)(R=0)~9.0.

Вміст кисню в центрі Галактики, знайдений в роботі Шейве та ін. (1983) [26], суттєво відрізняється від вмісту кисню в центрах інших спіральних галактик. Чи є дана розбіжність реальною? Ця проблема досліджується в дисертаційній роботі. Спочатку для визначення радіального розподілу вмісту кисню в Галактиці використовуються Галактичні HII області з виміряними, чутливими до електронної температури, відношеннями ліній. На базі цих даних проводиться розрахунок вмісту кисню за допомогою T_e-методу і будується радіальний розподіл вмісту кисню в межах диску Галактики. Порівняння отриманого в даній роботі розподілу вмісту кисню і розподілу вмісту кисню, отриманого в роботі Шейве та ін. (1983) [26], дозволить перевірити достовірність отриманих результатів.

Були зібрані опубліковані спектроскопічні дані з виявленими емісійними діагностичними лініями в спектрах HII областей. Визначена залежність між вмістом кисню, отриманим за допомогою T_e-методу, і галактоцентричною відстаню HII областей

12 + log(O/H)_Te = 8.90 - 0.048R_G.

Таким чином, розрахований центральний вміст кисню в диску нашої Галактики

12+log(O/H)(R=0)=8.90

знаходиться в тому самому інтервалі центральних значень вмісту кисню, як і в інших спіральних галактик, в яких вміст кисню в HII областях визначається за допомогою T_e- або Р-методів.

Розрахований в радіальний розподіл вмісту кисню показує, що вміст кисню на сонячній галактоцентричній відстані становить 12+log(O/H)~8.50. Каплан та ін. (2000) [17] та Дехарвен та ін. (2000) [18] проаналізували вміст кисню в Галактичних HII областях і отримали нахил радіального розподілу вмісту кисню в Галактиці -0.0395 dex/кпк, вміст кисню в центрі Галактики

12+log(O/H)(R=0)=8.82,

і вміст кисню на сонячній галактоцентричній відстані

12+log(O/H)=8.48.

Таким чином, вміст кисню на галактоцентричній відстані Сонця, який розрахований в даному дослідженні, узгоджується з отриманим нещодавно вмістом кисню, який визначений різними дослідниками.

Спостереження з високою роздільною здатністю міжзоряного поглинання в лінії OI л135,6 нм в напрямку на зорю дозволяє визначати вміст кисню в газовій фазі в міжзоряному середовищі з високою точністю. Згадані спостереження показують, що середній вміст кисню в газовій фазі міжзоряного середовища становить 319 атомів кисню на 10⁶ атомів водню (або

12+log(O/H)=8.50

[22, 27]. Таким чином, вміст кисню на сонячній галактоцентричній відстані, отриманий за дослідженням спектрів HII областей, узгоджується з визначеним з високою точністю вмістом кисню за вивченням міжзоряних спектральних ліній поглинання в спектрах зір.

Шейве та ін. (1983) [26] виявили, що знайдений ними вміст кисню узгоджується з вмістом кисню, який отримано за допомогою емпіричного R₂₃-методу. Нещодавно було знайдено, що вміст кисню, отриманий за допомогою R₂₃-методу, містить систематичну похибку, яка залежить від параметра збудження: R₂₃-метод забезпечує більш-менш реалістичний вміст кисню при відносно високому параметрі збудження HII області і дає завищений вміст кисню при відносно низькому параметрі збудження. Приймаючи до уваги, що більшість HII областей з роботи Шейве та ін. (1983) [26] є об'єктами з низьким параметром збудження, узгодженість вмісту кисню знайденим Шейве та ін. (1983) [26] та вмісту кисню отриманого за допомогою R₂₃-методу, є натяком на те, що, знайдений Шейве та ін. (1983) [26], вміст кисню завищений.

Нещодавно запропонований новий метод визначення вмісту кисню в HII областях, в якому фізичні умови в HII області описуються за допомогою параметра збудження P. Порівнюючи між собою вмісти кисню у високо-металічних HII областях, отриманих за допомогою T_e- і P-методів, було знайдено, що точність визначення вмісту кисню за допомогою Р-методу співрозмірна з точністю визначення вмісту кисню за допомогою T_e-методу [23]. Використовуючи вимірювання сильних кисневих ліній з роботи Шейве та ін. (1983) [26], вміст кисню (O/H)_P в HII областях був визначений за допомогою P-методу. Радіальний розподіл вмісту кисню в диску нашої Галактики описується

12 + log(O/H)_P = 8.95 - 0.051R_G.

Порівняння радіальних розподілів (O/H)_SH, (O/H)_Te і (O/H)_P показує, що розподіли (O/H)_Te і (O/H)_P узгоджуються, водночас, розподіл (O/H)_SH відрізняється від розподілів (O/H)_Te і (O/H)_P. Слід підкреслити, що (O/H)_SH і (O/H)_P отримані з використанням одних і тих самих вимірювань спектральних ліній.

Таким чином, вміст кисню з роботи Шейве та ін. (1983) [26] завищений в середньому на 0.2-0.3 dex. Цей факт ставить під сумнів реалістичність моделей хімічної еволюції Галактики, які базуються на дослідженні радіальних розподілів хімічних елементів Шейве та ін. (1983) [26].

Розділ 3. Вміст неону в дисках спіральних галактик. В наш час загальноприйнято, що походження неону встановлено надійно. Неон є продуктом б-процесу. Він виробляється в тих самих масивних зорях, в яких синтезується кисень. Таким чином, відношення вмісту неону і кисню (Ne/O) має бути постійним і не показувати залежності від вмісту кисню (O/H) [20]. Найбільш надійні визначення вмісту неону і кисню при низьких металевостях в неправильних галактиках дають, що log(Ne/O)?-0.7 [20].Слід зазначити, що в оптичних спектрах HII областей вимірюється тільки лінія [NeIII] л386,9 нм, тобто, неон спостерігається тільки в одній стадії іонізації. При визначенні (Ne/O) робиться припушення Ne/O= Ne⁺⁺/O⁺⁺. Дослідження вмісту неону в HII областях з високою металевістю в дисках спіральних галактик є складною задачею, тому що вимірювання спектральних ліній неону в HII областях з високим вмістом металів нечисленні і мають невисоку точність.

В 2002 році Уілнер і Нельсон-Пател [28] дослідили вміст неону в HII областях в спіральній галактиці M33. Для дослідження автори використовували спектральні спостереження HII областей в інфрачервоному діапазоні. Слід відзначити, що в інфрачервоній області спектру вимірюються, як лінії двічі іонізованого неону, так і лінії однократно іонізованого неону. Це дозволяє визначити повний вміст неону Ne=Ne⁺+Ne⁺⁺. Вони визначили вміст неону в 25 HII областях і порівняли отриманий ними радіальний розподіл вмісту неону з радіальним розподілом вмісту кисню. Радіальний розподіл вмісту неону, отриманий в цій роботі, має суттєво менший нахил, ніж радіальний розподіл вмісту кисню. Даний результат суперечить висновку про те, що відношення (Ne/O) є постійним і не залежить від (O/H) [20].

Для того щоб вияснити, чи є відношення (Ne/O) постійним, ми розрахували і порівняли радіальні розподіли вмісту неону і кисню в дисках семи спіральних галактик. В даному дослідженні вміст неону і кисню в більшості HII областей визначався за допомогою емпіричного методу. Це пов'язано з тим, що в спектрах більшості HII областей з високими металевостями не спостерігається авроральна лінія кисню [OIII] л436,3 нм, яка є індикатором електронної температури в HII області. І, як наслідок, неможливо використовувати класичний T_e-метод для визначення вмісту неону і кисню в таких HII областях. Тому спочатку визначається вміст кисню в HII області за допомогою P-методу. Потім, використовуючи співвідношення між вмістом кисню і електронною температурою HII області, знаходимо електронну температуру, а далі визначаємо вміст неону в HII області.

Аналіз досліджених в дисертації радіальних розподілів вмісту неону та кисню, в дисках спіральних галактик показує, що радіальні розподіли вмісту кисню і неону добре узгоджуються між собою з урахуванням прийнятого співвідношення log(Ne/O)?-0.7.

Галактика М33 в дослідженні займає особливе місце. По-перше, в статті [28] вказано на неузгодженість між радіальним розподілом вмісту неону і радіальним розподілом вмісту кисню. По-друге, в статті [28] отримано вміст неону іншим методом, ніж Р-метод, на базі спостережень в інфрачервоному діапазоні. Натомість, вміст неону в дисертації отриманий на базі оптичних даних. Це дає нам непогану можливість порівняти між собою ці значення і перевірити достовірність отриманого в даній роботі розподілу. Знайдений в дисертації вміст неону узгоджуються з вмістом неону з роботи [28]. Ми також найшли, що нахили радіальних розподілів неону та кисню узгоджуються для галактики M33. Наш висновок протирічить висновку Уілнер і Нелсон-Пател (2002) [28] про те, що радіальний розподіл вмісту кисню в M33 має значно крутіший нахил, ніж розподіл вмісту неону. Ця розбіжність пояснюється тим, що для порівняння радіальних розподілів вмісту неону і кисню в статті [28] використовувався вміст кисню, отриманий R₂₃-методом. Відомо, що чим ближче HII область до центру галактики, тим вище її металевість і нижче збудження. В R₂₃-методі параметр збудження HII області ігнорується, і, як наслідок, R₂₃-метод дає завищений вміст кисню. Чим ближче до центру галактики, тим більш завищений вміст кисню дає R₂₃-метод. Як наслідок, використання R₂₃-методу призводить до завищення градієнта вмісту кисню в дисках галактик. Це є причиною того, що Уілнер і Нельсон-Пател (2002) [28] прийшли до висновку, що радіальний розподіл вмісту кисню має крутіший вигляд, ніж радіальний розподіл вмісту неону в галактиці M33.

Слiд обговорити iснування залежностi мiж (Ne/O) i (O/H). В статтi [21] на рисунку 1 можна помiтити слабку залежнiсть мiж (Ne/O) i (O/H). Слабка залежнiсть мiж (Ne/O) i (O/H) отримана в дисертації. Для нас цiкавi причини, якi можуть призвести до iснування такої залежностi. Такими причинами можуть бути:

1) твердження про те, що повний вмiст неону Ne дорiвнює iонному вмiсту неону Ne⁺⁺, тому що для правильного врахування повного вмiсту неону потрiбно використовувати кореляцiйний фактор, який залежить вiд металевостi. Тобто, в нашому випадку не виключено що, спiввiдношення мiж (Ne/O) i (O/H) носить (може носити) штучний характер;

2) спiввiдношення (Ne/O)=(Ne⁺⁺/O⁺⁺) може бути принятним у випадку, коли вiдношення вмiсту неону до вмiсту кисню слабко залежить вiд металевостi;

3) вмiст неону i кисню, який визначаються по емiсiйних лiнiях, це той неон i кисень, якi знаходяться у газовiй складовiй мiжзоряного середовища.

Кисень, є хiмiчноактивним елементом вiн бере участь в утвореннi пилових зерен в мiжзоряному середовищi, натомiсть неон, як благородний газом, участi в утвореннi пилових зерен не бере. В такому випадку значення вiдношення log(Ne/O) зростає в порiвняннi з тим якби кисень не брав участь в утвореннi пилових зерен. Якщо внесок кисню в утворення пилових зерен зростає з металевiстю, тодi можна пояснити iснування залежностi мiж (Ne/O) i (O/H).

Розділ 4. Дослідження азимутальної (а)симетрії в розподілі вмісту кисню в дисках спіральних галактик. Дослідження радіального розподілу вмісту кисню в дисках спіральних галактик показує, що в дисках спіральних галактик існує розкид вмісту кисню в HII областях з близькими галактоцентричними відстанями. Без сумніву, цей розкид частково (можливо в більшій мірі) обумовлений похибками визначення вмісту кисню. Під час визначення параметрів радіального розподілу вмісту кисню в дисках спіральних галактик неявно припускається існування азимутальної симетрії в радіальному розподілі вмісту кисню, тобто припускається, що HII області з близькими галактоцентричними відстанями мають близький вміст важких елементів. Насправді, дві області з галактоцентричними відстанями, скажімо 10 кпк, можуть бути просторово віддаленими одна від одної на 20 кпк. Еволюціонувати ці області галактики будуть незалежно, і не виключено, що вони не будуть мати однаковий хімічний склад. Якщо існує азимутальна асиметрія в радіальному розподілі вмісту кисню, то це може робити вклад в розкид вмісту кисню в HII областях з близькими галактоцентричними відстанями. Можливість існування азимутальної асиметрії була вперше припущена Гарнетом і Кеннікатом [19] в 1994 році для спіральної галактики NGC 5457.

Вміст кисню в HII областях визначався за допомогою P-методу. Для восьми спіральних галактик розраховані радіальні розподіли вмісту кисню. Для кожної HII області знаходилися відхилення вмісту кисню від типового вмісту для даної галактоцентричної відстані

Д(O/H) = log(O/H)_obs - log(O/H)_r,

де (O/H)_obs - вміст кисню, визначений за спектральними даними, (O/H)_r - вміст кисню, визначений за допомогою радіального розподiлу вмісту кисню для даної галактоцентричної відстані r. Якщо для HII області Д(O/H) перевищує +0.1 dex, то таку HII область ми відносимо до областей з підвищеним вмістом кисню, якщо величина Д(O/H) нижче -0.1 dex, то таку HII область називаємо областю з пониженим значенням вмісту кисню.

В диску галактики NGC 1365 не спостерігаються відхилення від азимутальної симетрії в радіальному розподілі вмісту кисню. Хоча слід підкреслити, що дисперсія значень вмісту кисню в HII областях з близькими галактоцентричними відстанями в галактиці NGC 1365 вище, ніж в інших галактиках. Даний факт обумовлений тим, що в випадку цієї галактики величини інтенсивностей емісійних ліній в спектрах HII областей визначались шляхом фотографування галактики в певному фільтрі [25]. Таким чином, авторам вдалось отримати інтенсивності спектральних ліній великої кількості HII областей одночасно в диску галактики. При цьому точність таких спостережень нижче точності, якби проводились спектральні спостереження кожної HII області окремо, що і стало домінуючою причиною великого розкиду вмісту кисню в HII облястях з близькими галактоцентричними відстанями.

Радіальний розподіл вмісту кисню в галактиці NGC 2903 азимутально симетричний, але в диску галактики виявлена група HII областей, в яких вміст кисню значно відрізняється від середнього для даної галактоцентричної відстані. Важливо підкреслити, що ця група HII областей локалізована, тобто займає відносно невелику площу в галактиці. Походження пониженого вмісту кисню в цій групі HII областей невідоме. Можна припустити декілька пояснень цього явища. Наприклад, локальний притік газу з пониженим вмістом кисню (та інших важких елементів) з міжгалактичного середовища (і/чи захоплення галактикою маломасивної карликової галактики), що може призвести до утворення в галактиці області з пониженим вмістом важких елементів. Дане припущення пiдтверджується отриманими нещодавно модельними результатами. Було промодельовано змiну радiального градiєнта вмiсту важких елементiв в диску масивної спiральної галактики в наслiдок її зiткнення з маломасивною карликовою галалактикою з пониженим вмiстом важких елементiв [16]. Отримано, що в процесi взаємодiї хiмiчнобiдної карликової галактики з дисковою галактикою спостерiгається вiдчутне пониження хiмiчного складу важких елементiв в диску в тому мiсцi, де знаходиться бiльша частина маси карликової галактики. Отриманi модельнi результати автори порiвняли з даними спостережень спiральної галактики NGC 2903. Зокрема, проводиться порiвняння з результатами отриманими в дисертацiї. В нашiй роботi виявлено i припускається iснування компактної областi з пониженим вмiстом важких елементiв в данiй галактицi. Шумакова i Берцик (2005) [16] зробили висновок про те, що поглинання карликової галактики спiральною галактикою NGC 2903 вiдбулося менш нiж 6 мiльярдiв рокiв тому. По-друге, ця група HII областей може бути розміщена не в самій галактиці NGC 2903, а знаходитись в близькій до NGC 2903 карликовій галактиці, проектуючись на галактику NGC 2903. В цьому випадку очевидно, що в цих HII областях вміст хімічних елементів буде іншим, ніж в галактиці NGC 2903. Не виключено, що відхилення вмісту кисню в цих HII областях обумовлено похибками визначення вмісту кисню. Наприклад, некоректне врахування екстинкції. Вибір між даними можливостями можна буде зробити на основі додаткових спостережень і досліджень.

В диску галактики NGC 5457 області з підвищеним вмістом кисню лежать в секторі позиційних кутів від ~110^o до ~240^o. Це можна розглядати як натяк на існування азимутальної асиметрії в даній галактиці. Тому остаточні висновки про існування азимутальної асиметрії в радіальному розподілі вмісту кисню в галактиці NGC 5457 можна буде зробити тільки після отримання більш точних спостережуваних даних.

Отримані результати показують, що радіальні розподіли вмісту кисню в досліджуваних галактиках є азимутально симетричними, принаймні, в першому наближенні. Надійні висновки про існування азимутальної асиметрії в дисках спіральних галактик можна буде зробити тільки на основі більш точних спостережуваних даних.

ВИСНОВКИ

В дисертації представлені результати обробки спектральних даних HII областей в нашій Галактиці та ряді спіральних галактик. В ході роботи проводився відбір і аналіз отриманих результатів. Розрахунок вмісту кисню та неону в роботі проводився за допомогою T_e-, P- і R₂₃-методів. Параметри радіальних розподілів вмісту неону і кисню та дисперсія розраховувались методом найменших квадратів.

1. Виконано обробку зібраних з літератури спектральних даних Галактичних HII областей, для яких є в наявності інформація по діагностичній лінії [OIII] л436,3 нм. Визначено вміст кисню в HII областях нашої Галактики за допомогою класичного T_e-методу з використанням двозонної моделі розподілу електронної температури в межах HII області. Знайдено параметри радіального розподілу вмісту кисню в диску Галактики. Вміст кисню на галактоцентричній відстані Сонця, визначений з розрахованого в цій роботі радіального градієнта вмісту кисню, узгоджується з вмістом кисню в міжзоряному середовищі в сонячній околиці, значення якого отримане з високою точністю по міжзоряних лініях поглинання в спектрах зір [22, 27]. Вміст кисню на галактоцентричній відстані Сонця, знайдений за HII областями в дисертаційному дослідженні, узгоджуються з вмістом кисню в міжзоряному середовищі, знайденим за допомогою рентгенівських спостережень. Отриманий в даному дослідженні радіальний розподіл вмісту кисню порівнюється з радіальним розподілом вмісту кисню з роботи [26]. Радіальний розподіл вмісту кисню, який отримано в роботі [26], широко використовується при побудові моделей хімічної еволюції нашої Галактики. Знайдено, що вміст кисню з роботи Шейве та ін. (1983) [26] завищений на 0.2-0.3 dex. Вміст кисню в HII областях з роботи [26] перерахований за допомогою параметричного Р-методу. Радіальний розподіл вмісту кисню, розрахований з використанням вмісту кисню, отриманого за допомогою Р-методу для HII областей з роботи [26], узгоджується з радіальним розподілом вмісту кисню, який отриманий з використанням вмісту кисню, який розрахований за допомогою T_e-методу.

2. Проведено дослідження вмісту неону та кисню в HII областях семи спіральних галактик за допомогою Р-методу з використанням спектральних даних, зібраних з літератури. Розраховані параметри радіального розподілу вмісту неону та кисню в дисках цих галактик. Порівняння радіальних розподілів вмісту неону та кисню в кожній галактиці показало, що градієнти радіальних розподілів узгоджуються. Даний факт свідчить про те, що відношення вмісту неону до вмісту кисню постійні в межах похибок.

3. Проведено дослідження глобальної азимутальної асиметрії в радіальному розподілі вмісту кисню в дисках восьми спіральних галактик. Визначено вмiст кисню в HII областях цих галактик за допомогою P-методу, викоростовуючи зiбранi з лiтератури спектральнi данi. Визначено параметри радiальних розподiлів вмiсту кисню в дисках цих галактик. Розподіли вмісту кисню в дисках досліджуваних галактик азимутально симетричні, якщо відхилення від азимутальної симетрії існують, то вони не перевищують похибок визначення значення вмісту кисню.

В процесі роботи відпрацьовані методи визначення вмісту кисню і неону в диску нашої Галактики та дисках інших спіральних галактик, вивчена методика розрахунку параметрів радіальних розподілів хімічних елементів, вивчені можливості аналізу і інтерпретації для подальшого застосування отриманих результатів розрахунків. В дисертаційній роботі вперше поставлені і успішно виконані задачі дослідження азимутальної (а)симетрії в розподілі вмісту важких елементів в дисках спіральних галактик і дослідження вмісту неону в HII областях спіральних галактик.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ОПУБЛІКОВАНІ В РОБОТАХ

Публікації в реферованих журналах:

1. Пилюгин Л.С., Феррини Ф., Шкварун Р.В. О содержании кислорода в областях НII Галактики // Кинематика и физика небесных тел.-2002.-Т.18,№1.-С.55-68.

2. Pilyugin L.S., Ferrini F., Shkvarun R.V. On the oxygen abundance in our Galaxy // Astronomy and Astrophysics.-2003.-Vol.401,№2.-P.557-563.

3. Шкварун Р.В., Пилюгин Л.С. Распределение содержания кислорода в дисках восьми спиральных галактик // Кинематика и физика небесных тел.-2004.-Т.20, №1.-С.68-75.

4. Шкварун Р.В., Пілюгін Л.С. Методи визначення вмісту кисню в НII областях. Розподіл вмісту кисню в дисках спіральних галактик // Вісник астрономічної школи.-2004.-Т.5, №1-2.-С.218-225.

5. Шкварун Р.В., Вильчез Х.М., Пилюгин Л.С. Содержание неона в дисках спиральных галактик // Кинематика и физика небесных тел.-2005.-Т.21, №2.-С.133-140.

Матеріали конференцій:

6. Pilyugin L.S., Ferrini F., Shkvarun R.V. On the oxygen abundance in our Galaxy // CNO in the Universe/ Eds C. Charbonnel, D. Schaerer, G. Meynet - Astronomical Society of the Pacific. Conference Series Volumes.-2003.-P.169-171.

7. Pilyugin L.S., Ferrini F., Shkvarun R.V. The oxygen abundance in our Galaxy // How does our Galaxy work?/ Eds E.J. Alfaro, E. Perez, J. Franco - Kluwer Academic Publishers.-2004.-P.52 .

Тези конференцій:

8. Pilyugin L.S., Ferrini F., Shkvarun R.V. On the oxygen abundance in our Galaxy // 44 національний астрономiчний з'їзд “I grandi temi di ricerca dell'astronomia e astrofisica nazionale”. м. Падова (Італія).-2002.-P.19-20.

9. Пілюгін Л.С., Ферріні Ф., Шкварун Р.В. Про вміст кисню в галактичних НІІ областях // 9^th Young Scientists' Conference. м. Київ.-2002.-С.45.

10. Пілюгін Л.С., Шкварун Р.В. Розповсюдженість кисню в позагалактичних об'єктах // 9^th Young Scientists' Conference. м. Київ.-2002.-С.46.

11. Shkvarun R., Pilyugin L.S. Distribution of the oxygen abundance over the disks of eight spiral galaxies // 10^th Young Scientists' Conference. м. Київ.-2003.-С. 49.

12. Шкварун Р.В., Пілюгін Л.С. Методи визначення вмісту кисню в областях HII. Розподіл вмісту кисню в дисках спіральних галактик // Астрономічна школа молодих вчених. м. Біла Церква (Україна)-2004.-С.39-40.

13. Pilyugin L.S., Shkvarun R.V. Distribution of the abundance of oxygen in disks of eight spiral galaxies // JENAM-2004, Many scales in the Universe. м. Гранада (Іспанія).-2004.-P.88.

14. Shkvarun R.V., Pilyugin L.S., Vilchez J.M. Oxygen and neon abundance in spiral galaxies. Radial distribution // 12^th Young Scientists' Conference. м. Київ.-2005.-P.59.

15. Шкварун Р.В. Содержание неона в дисках спиральных галактик. Физика космоса // Труды 34 международной научной студенческой конференции. Издательство Уральского университета. м. Єкатеринбург (Росія)-2005.-С.263.

Список цитованої літератури

16. Шумакова Т.А., Берцик П.П. Эволюция радиального градиента содержания тяжелых элементов в диске массивной галактики в процессе ее слияния с карликовой галактикой // Кинематика и физика небесных тел.-2005.-Т.21, №4.-С.288-303.

17. Caplan J., Deharveng L., Pena M., Costero R., Blondel C. Oxygen and helium abundances in Galactic HII regions - I. Observations // Monthly Notices Roy. Astron. Soc.-2000.-Vol.311, №2.-P.317-328.

18. Deharveng L., Pena M., Caplan J., Costero R. Oxygen and helium abundances in Galactic HII regions - II. Abundance gradients // Monthly Notices Roy. Astron. Soc.-2000.-Vol.311, №2.-P.329-345.

19. Garnet D.R., Kennicutt R.C. A very metal poor HII region in the outer disk of M101 // Astrophys. J.-1994.-Vol.426, №1.-P.123-130.

20. Henry R.B.C., Worthey G. The distribution of heavy elements in spiral and elliptical galaxies // Pub. Astron. Soc. Pac.-1999.-Vol.111, №762.-P.919-945.

21. Izotov Yu.I., Thuan T.X. Heavy-element abundances in blue compact galaxies // Astrophys. J.-1999.-Vol.511, №2.-P.639-659.

22. Meyer D.M., Jura M., Cardelli J.A. The definitive abundance of interstellar oxygen // Astrophys. J.-1998.-Vol.493, №1.-P.222-229.

23. Pilyugin L.S. On the oxygen abundance determination in HII regions. High-metallicity regions // Astron. and Astrophys.-2001.-Vol.369, №2.-P.594-604.

24. Pilyugin L.S., Molla M., Ferrini F., Vilchez J.M. Oxygen and nitrogen abundances in Virgo and field spirals // Astron. and Astrophys.-2002.-Vol.383, №1-P.14-29.

25. Roy J.R., Walsh J.R. The abudance gradient of NGC 1365: evidence for a recently formed bar in an archetype barred spiral galaxy // Monthly Notices Roy. Astron. Soc.-1997.-Vol.288, №3.-P.715-728.

26. Shaver P.A., McGee R.X., Newton L.M., Danks A.C., Pottasch S.R. The galactic abundance gradient // Monthly Notices Roy. Astron. Soc.-1983.-Vol.204, №1.-P.53-112.

27. Sofia U.J., Meyer D.M. Interstellar abundance standards revisited // Astrophys. J. Lett.-2001.-Vol.554, №2.-P.L221-L224.

28. Willner S.P., Nelson-Patel K. Neon abundance in the HII regions of M33 // Astrophys. J.-2002.-Vol.568, №2.-P.679-688.

АНОТАЦІЯ

Шкварун Р.В. Дослідження радіального розподiлу важких елементів в дисках спіральних галактик. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.02 - Астрофізика, радіоастрономія. - Головна астрономічна обсерваторія НАН України, Київ, 2005.

Визначено вмiст кисню в Галактичних HII областях. Визначені параметри радіального розподілу вмісту кисню в диску Галактики. Визначений вміст кисню на сонячній галактоцентричній відстані узгоджується з вмістом кисню в міжзоряному середовищі, який визначений з високою точністю за міжзоряними лініями поглинання в спектрах зір. Даний факт підтверджує правильність використання двозонної моделі HII областей.

Проведено дослідження вмісту неону та кисню в HII областях семи спіральних галактик за допомогою Р-методу. Визначено параметри радіального розподілу вмісту неону та кисню в дисках цих галактик. Порівняння розподілів вмісту неону і кисню в кожній галактиці показують, що нахили розподілів узгоджуються. Це свідчить про те, що відношення вмісту неону до вмісту кисню є постійним в межах похибок.

Визначено радіальні розподіли вмiсту кисню в дисках восьми спіральних галактик. Виконано дослідження глобальної азимутальної асиметрії в розподілі вмісту кисню в дисках досліджуваних галактик. Розподіл вмісту кисню в дисках досліджуваних галактик є азимутально симетричним, принаймні, в першому наближенні.

Ключові слова: HII області, важкі елементів, міжзоряне середовище, спіральні галактики.

ABSTRACT

Shkvarun R.V. Investigation of radial distributions of heavy elements in disks of spiral galaxies. - Manuscript.

Ph.D. thesis by speciality 01.03.02 - Astrophysics, radioastronomy. - Main Astronomical Observatory of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2005.

Oxygen abundances in Galactic HII regions are determined. The parameters of the radial oxygen abundance distribution in disk of the Galaxy are derived. The obtained oxygen abudance at the solar galactocentric distance is in agreement with the oxygen abudance in the interstellar medium in the solar vicinity derived with high precision from the interstellar absorption lines toward stars. This is evidence in favor of the validity of two-zone model of HII region.

The neon and oxygen abundances in HII regions of seven spiral galaxies have been determined through the P-method. The parameters of radial distributions of neon and oxygen abundances in disks of those galaxies obtained. Comparison between the radial distributions of neon and oxygen abundances in galaxies shows that the slopes in these distributions are in agreement. This is evidence in favor of that the neon-to-oxygen abundances ratio is a constant within the uncertainties of the abundance determination.

The radial distributions of oxygen abudances in the disks of 8 spiral galaxies are determined. It was investigated whethere these distribution have an a global symmetry. We have not found a significant signs of global asymmetry with one possible.

Key words: HII regions, heavy element, interstellar medium, spiral galaxies.

АННОТАЦИЯ

Шкварун Р.В. Исследование радиального распределения содержания тяжелых элементов в дисках спиральных галактик. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.02 - Астрофизика, радиоастрономия. - Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, Киев, 2006.

Определено содержание кислорода в HII областях Галактики при помощи классического T_e-метода в рамках двухзонной модели HII области, используя собранные из литературы спектральные данные (71 спектр для 13-ти HII областей с галактоцентрическими расстояниями от 6.6 до 14.8 кпк). Получены параметры радиального распределения содержания кислорода в диске нашей Галактики. Найденное содержание кислорода на галактоцентрическом расстоянии Солнца совпадает: с содержанием кислорода в межзвездном газе в солнечной окрестности, найденным с высокой точностью по межзвездным линиям поглощения в спектрах звезд [22, 27], что может служить аргументом в пользу справедливости двухзонной модели HII области; с содержанием кислорода в солнечной атмосфере. Принятое содержание кислорода на Солнце на протяжении долгого промежутка времени было на 0.3-0.4 dex выше содержания кислорода, которое определялось по радиальному градиенту содержания кислорода и по межзвездным линиям поглощения в спектрах звезд. С использованием новых и более точных методов определения содержания химических элементов в атмосфере Солнца, получены и более точные содержания химических элементов, в частности кислорода. Содержания кислорода полученные в последние годы хорошо согласуется с содержанием кислорода, полученным на галактоцентрическом расстоянии Солнца при помощи радиальных градиентов; с содержанием кислорода в межзвездной среде в окрестности Солнца, полученым при помощи рентгеновских наблюдений в направлении на шаровые скопления Галактики.

Полученное радиальное распределение содержания кислорода (O/H)_Te - R_G сравнивается с радиальным распределением (O/H)_SH - R_G из работы Шейве и др. (1983), которое широко используется при построении моделей химической эволюции Галактики. Показано, что содержания кислорода (O/H)_SH, найденные в работе Шейве и др. (1983), систематически выше на 0.2-0.3 dex, чем содержания кислорода (O/H)_Te на тех же галактоцентрических расстояниях. Этот факт ставит под сомнение реалистичность моделей химической эволюции нашей Галактики, которые базируются на данных работы Шейве и др. (1983). Содержания кислорода в HII областях из выборки Шейве и др. (1983) были переопределены нами при помощи P-метода. Соответствующее радиальное распределение (O/H)_P - R_G согласуется с радиальным распределением (O/H)_Te - R_G.

Определены содержания неона и кислорода в HII областях семи спиральных галактик при помощи Р-метода с использованием спектральных данных, собранных из литературы. Получены параметры радиального распределения содержаний неона и кислорода в дисках этих галактик (содержание, экстраполированное к центру галактики, и наклон). Сравнение распределений содержаний неона и кислорода в каждой галактике показывает, что наклоны распределений неона и кислорода согласуются. Это свидетельствует о том, что отношение содержаний неона и кислорода является постоянным в пределах ошибок. Уилнер и Нельсон-Пател (2002) в своей статье сделали вывод, что наклоны содержаний неона и кислорода в галактике M33 не совпадают и к тому же наклон распределения содержания кислорода имеет значительно круче значение, чем наклон неона. Наклоны радиальных распределений неона и кислорода в нашем исследовании совпадают. Различие наклонов радиальных распределений содержаний неона и кислорода в статье Уилнер и Нельсон-Пател (2002), с нашей точки зрения, связано с тем, что авторы для определения радиального распределения содержания кислорода использовали содержания кислорода полученные при помощи R₂₃-метода. А как известно, R₂₃-метод дает завышеные содержания кислорода, и тем больше, чем ближе HII область к центру галактики.

Исследованы содержания кислорода в HII областях восьми спиральных галактик при помощи P-метода, используя собранные из литературы спектральные данные. Определены параметры радиального распределения содержаний кислорода в дисках этих галактик. Проведен поиск глобальной азимутальной асимметрии в распределении содержаний кислорода в дисках спиральных галактик. Распределения содержаний кислорода в дисках исследованных галактик являются азимутально симметричными. Если отклонения от азимутальной симметрии существуют, то они не превышают ошибок определения содержаний кислорода. В галактике NGC 2903 обнаружена группа НІІ областей, в которых содержания кислорода значительно ниже среднего содержания для данного галактоцентрического расcтояния.

Ключевые слова: HII области, тяжелые элементы, межзвездная среда, спиральные галактики.

Размещено на Allbest.ru

...