НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ГОЛОВНА АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ

Ізотова Ірина Юліанівна

УДК 524.7

ДОСЛІДЖЕННЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ

ГАЛАКТИК З АКТИВНИМ ЗОРЕУТВОРЕННЯМ

У ДАЛЕКОМУ ІНФРАЧЕРВОНОМУ ДІАПАЗОНІ

01.03.02 – астрофізика, радіоастрономія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Астрономічній обсерваторії Київського національного уні--вер-ситету імені Тараса Шевченка, м. Київ

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук

старший науковий співробітник

Парновський Сергій Людомирович,

Астрономічна обсерваторія Київського національного

університету імені Тараса Шевченка, м. Київ,

провідний науковий співробітник.

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук

старший науковий співробітник

Пілюгін Леонід Степанович,

Головна астрономічна обсерваторія

Національної академії наук України, м. Київ,

провідний науковий співробітник;

кандидат фізико-математичних наук

старший науковий співробітник

Захожай Володимир Анатолійович,

Науково-дослідний інститут астрономії Харківського

національного університету ім. В.Н.Каразіна

Міністерства освіти і науки України, м. Харків,

директор.

Провідна установа: Астрономічна обсерваторія Львівського національного уні-вер-----ситету ім. Іва--на Франка Міністерства освіти і науки Украї--ни, м. Львів

Захист дисертації відбудеться “29” листопада 2002 р. на засіданні Спеціалізова-ної вченої ради Д26.208.01 при Головній астрономічній обсерваторії НАН Ук-раї-ни за адресою: 03680, м. Київ, МСП, вул. Академіка Заболотного, 27, ГАО НАН Ук-ра-їни. Початок засідань о 10 год.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці ГАО НАН України за ад-ре-сою: 03680, м. Київ, МСП, вул. Академіка Заболотного, 27, ГАО НАНУ.

Автореферат розісланий “25” жовтня 2002 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради

кандидат фізико-математичних наук Васильєва І.Е.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасна астрофізика широко викорис-товує спо---сте-реж-ні дані, які були от-римані на орбітальних телескопах. Один з таких те--лескопів було роз-міщено на супутнику IRAS (англ. Infra Red Astronomical Satellite). В 1983 р. IRAS за десять місяців ро-боти на орбіті відска-нував 96% неба у чотирьох смугах на дов--жи-нах хвиль 12, 25, 60 і 100 мкм і зареєстрував понад 245 тисяч об’єктів. Це впер---ше дало можливість ком-плексно вивчати ви-промінювання космічних об’єктів у середньому (12 і 25 мкм) та дале-кому (60 і 100 мкм) інфрачервоному (далі ІЧ) ді-а--пазонах спек-тра, які вна-слідок по-глинання атмосферою Землі є недоступними для назем-них спосте-ре-жень (се-ред-ній ІЧ діапазон частково, а далекий ІЧ діапазон пов-ністю).

Спостереження галактик у далекому ІЧ діапазоні спектра дали уні-каль-ну мож--ливість зазирнути у гли-бину областей, які сильно екра-но-вані пи-лом для оп-тич-но-го випромінювання, таких, наприклад, як центр Га-лактики та щіль--ні темні хмари у диску Галактики. Вони є над-звичайно цін-ни-ми для ви-вчен-ня про-цесів формуван-ня зір при стисканні щільних хмар газу та пилу і їх по-дальшої еволюції; дослід-жен-ня загального розпо-ділу міжзоряної речо-ви-ни у Галактиці; визна-чен-ня віднос-ної по-шире-ності та розподілу пилу в ін-ших галактиках.

Дані спостережень на супутнику IRAS у дале-кому ІЧ ді-апа-зоні спект--ра [1] ста-ли основою для досліджень галактик поля та скуп-чень, різних мор-фо--логічних ти-пів, з різними проявами активності [2–10]. Було пока-зано, що ви---промінювання га-лактик у цьому діапазоні – це теплове ви----про--міню-вання пи--лу, що нагрівається різ--ними джере-лами енергії, од-ним з яких, часто голов-ним, є мо-лоді зорі в облас-тях зо-ре-ут-во-рення [3–4, 6–7]. У деяких галактиках бу----ло вияв-лено такий ви-сокий рі-вень актив-нос-ті зо-реутво-рення, що їх світ-ність у дале-ко-му ІЧ діапазоні спек-тра пе--ре-ва--жа-ла світність в оптичному діа-па-зоні [3, 5]. Було запропоновано мо-делі, які по-яс-нюють механізми цього ви-про---міню-вання [11, 12].

Дослідження у перелічених роботах проводились, в основ-ному, для ок---ремих об’-єктів або базувались на невеликих вибірках га-лактик. Тому акту-аль--ними є дослідження ви-промінювання галактик з ак-тив-ним зо-ре-ут-воренням у дале-ко--му ІЧ діапазоні на основі значних вибі-рок галактик, од-но-рідних та пов--них в оп-тич----ному діапазоні спект-ра. Каталог галактик з уль-т-ра-фіолетовим кон--тину-у-мом (ін-ші назви – Пер--ший Бюраканський огляд або га--лак-ти-ки Мар-ка-ряна) [13] є од-нією з най--більших та од-норід-них спектраль-них вибірок га-лак-тик на неве-ликих чер--воних змі-щеннях z 0.1. Його про-довженням в об-ласть більш слабких зо-ря-них вели-чин є Дру-гий Бюра-канський ог-ляд [14]. Ці ка-талоги включають галактики з облас-тя-ми HII, що іонізуються ма-сивними зо-рями (HII- галактики, інша назва – га-лак-тики з ак-тивним зоре-ут-воренням) та/або нетепловим ви-промінюванням ядра (галак-тики Сей-фер-та). Ви-зна-чення та дослідження інтегральних характе-ристик га-лактик з ак-тив-ним зореутво-рен-ням у дале-ко--му ІЧ діапазоні спектра (світність, тем-пература пи----лу, швид-кість по-точ-но-го зоре-утворення), виявлення їх зв’язку з інтеграль-ними ха------рак--тери-стиками в інших діапа-зонах спектра, моделювання їх ви-про-міню-ван-ня є ак----туальними, тому, що сприятимуть: –

з’ясуванню природи джерел нагрівання пилу у галактиках різ-них мор--фо-ло-гічних типів та з різними формами активності (активними яд-рами, ак--тивним зо-ре-ут-воренням); –

визначенню властивостей міжзоряного пилу, а саме хімічного скла-ду, оп-тич--них характе-ри-стик, розподілу порошинок за розмірами; –

отриманню характеристик областей зореутворення (розмірів, мас, по--чат-ко-вої фун-к--ції мас зір) та швидкості поточного зореутво-рення у галак-ти-ках, що є важ--ли-вим як з огляду побудови моделей хімічної ево-люції окре-мих галактик, так і для визначення се-редньої швидкості зоре-ут-ворення у ло-каль--ному Всесвіті – важли-во--го пара-метра для побу-дови кос-мологічних моде-лей.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Ро-бо-ту ви-ко--на-но в Астрономічній обсерваторії Київського національ-но-го уні-вер-си--те-ту імені Та--раса Шевченка у рамках бюджетних тем “Дослід-жен-ня струк-турних власти-вос-тей та еволюції великомас-штаб-них утво-рень у Всесвіті: про-то--галактичних неод-но-рід---нос-тей, скуп-чень галак-тик та галактик”, номер держ-ре---єстра-ції 01860061327; “До--с--лідження і мо-де-лю--вання реля-тивістських си-с-тем у Все-світі”, но-мер держ-ре-єс-тра--ції 0193U044880; “Кінематика, структура і фі--зичні ха-рак-те-ри-с-тики поза-га-лак---тич-них об’єктів”, номер держ-реєстра-ції 0195U030528; “До-слід-ження струк--тури і фі--зичних характе-ристик поза-га--лак-тич-них систем у Все-світі”, но-мер держ-реєстрації 197U003013; “Ве-лико-мас-штаб-на будова Всесвіту та вла-сти-вості поза-га-лактичних об’--єктів”, номер держ---реєстра-ції 0101U000996.

Мета і задачі дослідження. Мета дисертаційної роботи полягає у ви--зна-чен-ні та аналізі інтегральних характе-ри-стик ви-проміню-вання галак-тик з ак---тивним зо-ре---утворенням у далекому ІЧ діапазоні спектра (світ-ність, ІЧ над-ли--шок, темпе-ра-ту-ра пилу, швидкість поточного зоре-утво-рен-ня) з ви-корис-тан-ням даних су-путника IRAS та на основі вибі-рок, од-но-рідних та повних в оп-тич--ному діапазоні спектра.

Для цього поставлено наступні задачі:

1.

2.

3.

Наукова новизна одержаних результатів:

1.

2.

3.

4.

Практичне значення одержаних результатів:

1.

2.

3.

Особистий внесок здобувача. У визначенні та статистичних до-слід-жен--нях ін--тегральних ха-рактеристик випромінювання галактик з ак-тив-ним зо-ре--утво-ренням з Пер-шого та Другого Бюраканських оглядів у дале-кому ІЧ-, оп-тичному та радіо- ді-апазонах спектра здо-бувач брала участь у постановці за--дачі, зборі даних спосте-ре--жень га-лактик Марка-ряна в оптичному та радіо- діапазонах, розробці алго-ритму об--числень та їх проведенні.

У побудові моделей випромінювання блакитних компактних кар-ли-ко--вих га-лак-тик у далекому ІЧ діапазоні здобувач сформулювала за-да-чу, роз-ро-била алго-ритм обчислень та провела більшу частину розра-хунків, брала участь в аналізі та по---рівнянні модельних розра-хунків з ре-зуль-татами спосте-ре-жень.

У визначенні швидкості поточного зореутворення у галактиках з Пер-шо-го та Дру--гого Бюраканських оглядів здобувач сформулювала зада-чу, зі-бра--ла дані спо-сте----режень у радіоконтинуумі на довжині хвилі = 20 см з NVSS огляду (англ. National Radio Astronomy Observatory Very Large Array Sky Survey), провела всі роз-ра---хунки.

В усіх роботах, що були виконані зі співавторами, здобувач брала участь в ана--лізі та інтерпретації одержаних результатів, напи-санні статей та їх обгово-рен-ні.

Апробація результатів дисертації. Результати дисер-та-ційної ро-боти до-по-ві--дались на семінарах відділу астрофізики Аст-ро-но-міч-ної обсер-ва-то--рії Київського на-ціонального університету іме--ні Тараса Шевченка, відділу фі--зики зір та галактик Го-лов-ної астро-номічної обсерваторії НАН України, а та---кож на конференціях: EuroAstronomical Society 2-nd General Meeting “ExtraAstand Obser-Cosmology”, Торунь, Польща, 1993; Дру-гому з’їзді Української Аст-ро--но-міч-ної Асоціації – міжнародній кон---фе-рен-ції “Фізика в Україні. Секція Аст-ро--но--мія”, Київ, Україна, 1993; ESO/OHP Workshop “Dwarf galaxies”, Верхній Про-ванс, Фран-ція, 1993; XXII GeAssembly of the International Astronomical Union, Гаага, Ні--дер-ланди, 1994; Joint European and National Astronomy Meeting JENAM–99 “The Interplay Betwеen Massive Star Formation and the ISM”, Ту-луза, Франція, 1999; між-на-родній конференції “Astronomy in Ukraine-2000 and beyond (impact on intercooperation)”, Київ, Україна, 2000; Joint European and National AstMeeting JENAM–2001 “Five Days of Creation: Astronomy with Large Telescopes from Ground and Space”, Мюнхен, Німеччина, 2001.

Публікації. Результати дисертації опубліковано в 6 статтях у на-у-ко-вих рефе-ро--ваних журналах та у 2 препринтах, 2 трудах і 4 тезах конференцій.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна ро-бота скла---да-єть----ся зі вступу, п’яти розділів, з яких перший присвячено огляду до-слід----жень за темою роботи, висновків та списку використаних дже-рел. Повний об--сяг ди----сертації складає 177 сторінок, з них 17 сторінок – спи-сок ви-ко-рис-та-них джерел (196 найменувань). Всього у ро-боті представлено 29 ри-сун-ків та 7 таб-лиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У Вступі обгрунтовано акту-аль-ність теми, коротко описано су-часний стан до---с--лід-жень випромінювання галактик у далекому ІЧ діа-па-зоні. Подано зв’язок ро-бо--ти з науковими темами, у роботі над яки-ми брала участь здо-бу-вач. Сформульо-ва--но ме-ту та задачі дослід-ження, відображено новизну, прак-тичне значення одер-жа-них ре-зультатів та осо-бистий внесок здобувача. Пере-лі-чено публікації за те-мою ди-сер-та-ції та вказано, де відбулась апробація от-ри-ма-них ре-зуль-татів. Корот-ко ви-кла--дено зміст кожного з розділів дисер-тації.

Розділ 1. Властивості галактик різних морфо-логічних типів у да---ле--кому ін--фра-червоному діапазоні спектра. Розділ містить огляд публі-ка-цій, при--свячених ана--лізу фізико-хімічних властивостей пилу, який випро-мі-нює у да-лекому ІЧ діа-па-зо--ні спектра. При-ведено огляд харак-теристик цього ви---про-мі-нювання у га-лак-тиках з різними проявами актив-ності (активним зо-ре---ут-во-рен-ням, наявністю ак-тив-ного яд-----ра з нетепловим випромінюванням), різ--них мор-фологічних типів (спіральних та не--пра-виль--них), з різним ото-чен-ням (га-лак-тиках поля та скупчень, галактиках, що взаємо-ді-ють). По-дано ог-ляд пуб-лі-ка-цій з визначення швидкості зореутворення у га---лактиках та мо-де-лю--вання їх ви--промінювання у далекому ІЧ діа-па-зоні.

Розділ 2. Статистичні дослідження інтегральних харак-те-рис-тик га----лак-тик Мар-ка-ряна в оптичному, далекому інфрачервоному і радіо- діа---па--зо--нах. У цьо--му роз-ділі приведено результати статистичних дослід-жень ін---те-г--ральних харак-те--рис--тик га-лактик Маркаряна, визначених на основі даних спо---стережень супут-ни-ка IRAS у чотирьох смугах на довжинах хвиль 12, 25, 60 і 100 мкм [1] і з залу-чен--ням інформації про ви-промінювання в оптичному ді-а-пазоні [13] та радіокон-ти-нуумі на дов-жині хвилі 6.3 см [5, 9]. Було розгля-ну-то чотири під-вибірки галактик Мар-ка-ря-на: 1) IRE, що включає всі галак-ти-ки з вузь-кими емісійними лініями і HII- га--лак-тики з активним зореутво-рен-ням, в яких було зареєстровано випромінювання у да-ле-кому ІЧ діапазоні спек-т--ра (N = 271); 2) IRS – галактики з активними ядрами (га--лак-тики Сей-фер--та), в яких було зареєстровано ви-промінювання у далекому ІЧ діа-пазоні (N = 78); та дві аналогічні підвибірки 3) ndE (N = 381) і 4) ndS (N = 78), в яких IRAS не зареєстрував ви-промінювання. Галактики, що увійшли до під-ви--бірок IRE та ndE, для стислості названо HII- галактиками. У проведе-ному до-слідженні:

·

·

·

·

·

·

·

Розділ 3. Моделювання випромінювання блакитних компакт-них кар-ли-ко-вих галак-тик у далекому інфрачервоному діапазоні. Для бла--кит-них ком-пакт-них кар-ли---кових галак-тик (БККГ) – найбільш простих за сво-єю бу---до--вою не--пра-вильних га-лак-тик – було запропо-новано модель для по-яс---нення ха--рак-теристик їх ви-про-мі-ню--вання у серед-ньому та далекому ІЧ- ді-а-па-зонах спект-ра. Прийнято, що БККГ скла---дається з материнської галактики та однієї або декількох областей зоре-ут-во-рен-ня. У моделі розглядаються два дже--рела на--грівання пилу: а) ви-про-мі-ню-ван-ня га--рячих OB- зір в об-лас--тях зо-ре--утво-рен-ня; б) за-гальне поле між-зоряного випро-мі-ню--вання, що створюється ос--новним зо--ряним на-селенням галак-тики.

Область зореутворення іонізується скупченням молодих зір, яке зна-хо----дить-ся в її центрі. У результаті утворюється гігантська (розміром 1 кпк) об--ласть іоні-зо-ва----но-го водню HII. При моделюванні прийнято, що у за-гальному ви---падку об-ласть зо-ре-утворення є неод-норідною за густи-ною га-зу. Також прий---мається, що у мате-рин--ській галактиці густина газу є сте-пеневою функ-ці-єю радіуса. Прий-нято, що пил ста----новить графіто-си-лі-кат-ну суміш з розмі-ра-ми порошинок 50A ad 2500 Е. ?ра--ховано розподіл пороши-нок за роз-мі-ра--ми відповідно до закону dnd(ad) ad–3.5dad. Вра-хо---вано та-кож внесок у ви-про--мі--ню-ван-ня на 12 мкм поліциклічних аро-матичних гід-ро--кар-бонатних (РАН) моле-кул, що мають розміри 5 A aPAH 14 Е ? той же за-кон роз--по-ді-лу за роз-мі-ра-ми, що і порошинки.

При моделюванні на основі наближеного аналітичного розв’язку рів-нян-ня пе---ре--носу випромінювання, який запропоновано у роботі Со-болєва [16], роз-рахо-вано перенос неперервного випромінювання у діапа-зо-ні довжин хвиль 900 – 18000 A в однорідній сферично-симетричній га-зо-пи-льовій хмарі, яка ха----рактеризується кон--центрацією газу nH і вмістом важких еле-ментів z = Z/Z. Центральним дже-ре-лом енергії є скупчення зір з початковою функцією мас (ПФМ) dN(m) m–гра--ни-цями інтегрування mL і mU та повною ма-сою зір Mtot.

Область зореутворення була розбита на шари з радіусами ri, для яких бу--ли роз---раховані потоки прямого та дифузного ви-про-мі-ню-вання. Це да-ло змо---гу ви-значити енергію, що по-гли---нута порошин-ками, які зна---ходяться в об’є-мі між ша-рами з ра-діуса-ми ri та ri+1. При обчисленнях враховано за--лежність влас--ти-востей порошинок – аль-бе-до та середнього ко-синуса кута роз-сі-ю---вання – від довжини хвилі в уль-т-ра-фі-о-ле--товому та оптичному діа-пазонах.

Для порошинок з роз-мі-ром ad ефективність поглинання ви-про-мі-ню-ван-ня на дов-жині хвилі в оптичному і уль-трафіо-летовому діапазонах спек-т-ра та ефек-тив--ність випромінювання в ІЧ діа-па-зоні спектра приймалися рів-ни-ми від-по-від-но де (2ad)/, та 0.065ad–1.7 (Ксу і де Зотті [12]). Тем-пе-ра-туру Td(ad,) порошинок з розміром ad у шарі з оп-тич-ною тов--щею бу--ло от-ри-ма--но з детального балансу енер-гії, поглинутої в оп-тич----но-му та уль-тра-фіо-ле-то-во-му ді-а-па-зонах спектра і випроміненої в ІЧ діа-па-зоні. З тем--пературою Td(ad,) у на-бли-жен-ні чорнотільного ви-промінювання пи---лу бу-ло обчислено густини потоків S12, S25, S60, S100 на до-вжинах хвиль 12, 25, 60 і 100 мкм. При цьому було врахо-вано кри-ві чутливості IRAS [1] у від-по-відних сму-гах.

Аналогічно було враховано внесок РАН молекул в ІЧ ви-про-міню-ван-ня. Енер-гія, яка була поглинута РАН молекулами в оптично-му та уль-трафіо-ле--то-во-му діапа-зо-нах, перевипромінювалась у смузі 12 мкм.

У БККГ по-верх---не-ва яс-кра---вість у залежності від радіуса може опису-ва-тись експоненційним законом, що властиво дисковим галактикам, або сте-пе-невим законом, характерним для еліп-тич--них га-лактик (див., наприклад, Кунт, Морогордато, Вігру [17]). При моделюванні було розглянуто випадок степеневого розподілу. Для материнської галак-тики розподіл інтенсивності ви--про-мі-нювання вздовж ра--ді-у-са прийнято за моделлю Кінга, а радіус яд-ра та по--верх-нева яскра-вість центральної частини БККГ вибрані у відпо-від-нос-ті з [17]. Температуру пилу, який нагрівається ос-нов-ним зоряним насе-лен-ням, от-ри-мано з балансу енергії, яка бу-ла по-гли-нута та ви--про-мі-нена в оптич-но тон-ко--му шарі. А потім подібно тому, як це бу--ло зро-б-лено для області зоре-утво-рен--ня, обчислено густини потоків ви-про-мі-ню-ван-ня на довжинах хвиль 12, 25, 60 і 100 мкм.

Таким чином, у рамках моделі при змінних параметрах для бла-кит-них ком-пактних карликових галактик було обчислено показники кольору lg(S12/S25), lg(S25/S60), lg(S60/S100), інфрачервоний надлишок lg(LFIR/LB) та світ-ність у далекому ін--фра-червоному діапазоні LFIR/L= 3.89 105 ( 2.58 S60 (Ян) + S100 (Ян)) D2, де D – від-стань у мегапарсе-ках. При цьому враховано вне-сок як області зореутворення, так і мате-ринської га-лактики з основним зо-ря-ним на--се--ленням.

Розділ 4. Результати модельних розрахунків та порівняння з да-ни-ми спо-сте---ре-жень. Параметрами моделі, що запропоновано, є: повна маса мо----лодих зір в об--ласті зо-реутворення Mtot; верхня границя інтегрування mU та на---хил у ПФМ, які описують об-ласть зореутворення; ха-рак-теристика непро-зо----рос-ті се--редовища nHz, де nH – густина газа, z = Z/Z – вміст важких еле-мен-тів по від--но-шен--ню до сонячного; X – множник, що змі-нює кількість РАН мо-ле---кул по від-но--шен--ню до кількості порошинок. Діапазон змін параметрів ви-би---рався таким чином, щоб відповідати даним спо-сте-режень: Mtot = 105, 106, 107 M-, ниж-ня гра-ниця маси зір у ПФМ дорівнює mL = 1 M, верхня границя змі--нювалась у діапазоні mU = 20 – 120 M. Варіації mU дозволяють до-слі-дити вплив еволюції спа-лаху зореутворення у БККГ на їх властивості у да-ле-кому ІЧ діапазоні. Для обчислень взято ПФМ з = 2.35 (ПФМ Солпітера), а та-кож ПФМ з = 2.0. Згідно зі спосте-реженнями середнє зна-чен----ня nH в об-лас-тях іо-ні-зо-ваного водню у БККГ дорівнює 10 см–3, а вміст важ--ких еле-мен-тів Z змі-ню--єть-ся у ши-ро-ких межах від 1/2 Z до 1/50 Z. Оп-тич-на товща об-лас---ті зоре-ут-ворення в уль-т-рафіолетовому та оп-тич-ному діа-па-зонах про-пор-цій-на добут-ку nHz. Для nHz були вибрані зна-чення 0.02 – 5.0 см–3, які охоп-лю-ють весь ді-а-па--зон змін nH та Z у БККГ. Параметр Х змінювався у діапазоні від 0.17 до 1.0, ос-тан--нє значення відповідає кількості РАН молекул для роз-по-ділу моле-кул за роз-мі-ра-ми, який прийнято для пилу та про-екстрапольовано в об-ласть роз--мірів мо-ле-кул.

Отримано розподіл температури порошинок Td вздовж радіусів об-лас---ті зоре-ут---ворення та материнської галактики. Показано, що в об-ласті зоре-ут--ворення тем-пе--ра-тура порошинок сягає декількох сотень градусів у цент-раль--ній частині, та па-дає до значень 20 – 30 К на пери-ферії. Стрімке падіння тем--ператури пилу зі збіль-шен---ням ра-діуса області зоре-утворення дозволяє по-яс--нити малі зна-чення відно-шен-ня маси пилу до маси газу у БККГ, яке у 100 ра-зів менше за вміс-т важких еле-мен-тів, ви-зна-чений за спектраль-ними до-с-лід-женнями. Ви--про-мі-ню-вальна здат-ність пилу ду-же кру-то за-лежить від тем-пера-ту-ри. Тому ос-новний вне-сок у ви-про-мі-ню--вання у да-лекому ІЧ діа-па-зо--ні дають цент-ральні шари об-ласті зоре-утво-рення з ра--діу-сами 200–300 пк, у той час як маса газу визначається за спо-сте-ре-жен-нями у лі-нії = 21 см ней-т-раль-ного водню для всієї галак-тики з роз-мі-рами (1–2) кпк.

У материнській галактиці значення температури пилу Td значно ниж-чі і є ти-по---ви-ми для дифузного компонента, що нагрівається за-галь-ним полем ви---промі-ню-ван-ня зір.

Було побудовано наступні моделі (варіювалися величини nHz, Mtot, , mU, X):

·

·

·

·

Для порівняння результатів моделювання з даними спостере-жень бу-ло вико-ристано три ви-бір-ки порівняння: БККГ з робіт Кунта і Севре [5] та Кляй---на, Віле-бин--ського і Туана [9]; галактики Маркаряна низької світності (MB > – 18m) [13]; HII- га-лактики з роботи де Грііпа та ін. [18].

Аналіз отриманих результатів та порівняння з даними спостере-жень по-ка-за-ли, що:

·

·

·

·

Розділ 5. Швидкість поточного зореутворення у галактиках з Пер----шого та Дру-гого Бюраканських оглядів. У цьому розділі для 78 бла-кит---них компактних га--лак--тик (БКГ) [19] з Другого Бюраканського огляду на ос---но-ві даних спостережень су---путника IRAS [1] та потоків ви-промінювання у ра--діоконтинуумі на довжині хви--лі 20 см [20] визначено інтегральні харак-те-рис--тики ви-промінювання в оп-тич-но-му (світність LB), далекому ІЧ- (світ-ність LFIR, інфрачервоний над-лишок LFIR/LB), ра-діо- (монохроматична світ-ність у ра---діо-континуумі Р20 на довжині хвилі 20 см) діапазонах спек-тра. Се-ред-ня світ--ність галактик даної вибірки lgLFIR = 43.50.7 (LFIR в ерг с–1) вища, аніж значення моди для розподілу світностей нормальних га-лак-тик з ви--бір-ки CfA (англ. Center for Astrophysics) [10]; середній інфрачервоний надлишок lg(LFIR/LB) = 0.30.5 близь--кий за зна-чен-ням до того, що отримано для га-лак--тик, яскравих в ІЧ ді-а-па-зоні; се--ред-ній вміст кис-ню дорівнює 12 + lg(O/H) = 8.230.88.

Для БКГ з Другого Бюраканського огляду виявлено тісний коре-ля-цій-ний зв’я-зок (коефіцієнт лінійної кор-е-ляції r = 0.95) між lgLFIR та lgP20, який свідчить, що ви---промінювання у далекому ІЧ діапазоні та радіо-кон-ти-ну-умі ви-ни--кає в областях зо--ре-утворення.

Якщо припустити, що в облас-тях зоре-у-т-во-рення все випромінювання мо-ло-дих зір в ультрафіолетовому діапазоні спектра повністю по-глинається пи--лом, на-грі---ває його і пере-випромінюється у далекому ІЧ діапазоні, то швид-кість поточного зо---реутворення у галактиці, усеред-нена за час 2106 років та от--римана за її світ-ніс-тю LFIR, дорівнює = 6.5 10–10 LFIR/L(в одини-цях М рік–1) [21].

Припускаючи, що випромінювання у радіоконтинуумі є ви-ключно теп--ловим випромінюванням газу, який іонізується масивними зорями (не вра---ховується не-теп----ло-ве випромінювання моло-дих надно-вих зір та за-лишків ста--рих наднових зір), мож----на оцінити швид-кість поточного зоре-утво-рен-ня за мо--нохроматичною світністю галактики Р20 у радіо-континуумі на довжині хви-лі 20 см: = 2.5106 Р20/L (в оди-ницях М рік–1).

Двома наведеними методами оцінено швидкість поточного зоре-утво-рен--ня у га----лактиках Маркаряна та БКГ з Другого Бю-раканського ог-ля-ду. От-ри--мано, що роз-гля-нуті галактики характеризуються високою швид----кістю по-точ--ного зореут-во-рен-ня, яка сягає де--сятків мас Сонця на рік, що вище, аніж у нор---маль-них спіральних га-лак-ти-ках. Такі ж високі швидкості зореутворення бу--ло виявлено при спостереженні ок---ремих га-лактик за програмою Hubble Deep Field на супутнику ISO.

Показано, що медіана відношення швидкостей зореутворення дорів-нює / = 3.5 для блакитних компактних галактик з Другого Бюра-кан--ського огляду та /= 3.3 для HII- га----лак--тик Мар-ка-ряна. Аналіз ре--зуль----татів спосте-режень га-лактик в ультра-фіо-ле-то-вому та радіо- діапазонах і при---пу-щення, які покладено в основу ме-тодів ви-зна-чен--ня швидкостей зо-ре-ут-во-рення, да-ють підстави вважати швид-кості зоре-утво-рен-ня у га-лактиці, що от---римані за її світністю у дале-кому ІЧ діапазоні та ви-про-міню-ван-ням у ра-діо-кон--тинуумі на до-вжині хвилі 20 см, відповідно нижньою та верх-ньою ме-жа-ми дійсної швидкості зоре-ут-во-рен-ня.

Висновки. Коротко підсумовано основні результати та висновки ди-сертації.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

ПУБЛІКАЦІЇ ОСНОВНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ ДИСЕРТАЦІЇ

Реферовані видання

1.

2.