Обзор астрономических статей, ноябрь 2014
Из-за небольших каникул выход второго обзора чуть задержался, но всё-таки состоялся.
AGN evolution from a galaxy evolution viewpoint
Эволюция АЯГ с точки зрения эволюции галактик.
Трудная статья, которая может серьёзно изменить наше представление о взаимном влиянии галактики и сверхмассивной ЧД в её центре.
Мысль о том, что излучение вокруг ЧД может оказывать влияние на скорость звёздообразования во всей галактике не нова, но здесь авторы пытаются связать функцию масс галактик (наблюдаемую, например, по уширению спектральных линий) с функцией светимости квазара в этой галактике и проследить за эволюцией этого отношения на больших красных смещениях.
Не могу сказать, что я понял всё здесь, поэтому довольно кратко перечислю самые важные по моему мнению результаты:
критическая масса функции Шехтера практически не зависит от красного смещения до z~3.5
отношение функции масс звёздообразуюших галактик к функции светимости квазаров практически не меняется до z~2, несмотря на то, что сами величины меняются значительно. Т.о. можно воспроизвести “двойной степенной закон” распределения светимости квазара, зная только функцию масс окружающей его галактики
отношение массы чёрной дыры к полной звёздной массе звёзд эволюционирует со временем и в первом приближении описывается уравнением (1+z)^2 (ура, первая формула в обзорах!)
Ещё один любопытный результат - авторы смогли воспроизвести т.н. downsizing effect - более тусклые квазары более малочисленны на малых смещениях, в то время как пик более ярких квазаров (со светимостью 10^47 эрг/с) приходится на z~2.5
Получившаяся объединительная модель интересна и надо проследить, кто в ближайшем будущем обратиться к ней, чтобы проверить её наблюдательно.
Galaxy Groups.
Группы галактик.
Обширная и даже с некоторым юмором написанная статья знаменитого Брента Талли о свойствах групп галактик.
Во многом опираясь на результаты работы группа Караченцева, автор статьи находит зависимость между вторым циклическим радиусом (second turnaround radius) и дисперсией скоростей, а так же массой группы галактик. Само понятие второго циклического радиуса родилось из статьи 1983 года Шандарина и Зельдовича о каустиках (пустотах), которые могут проявляться на космологических параметрах при определённых условиях. Интересно, что такие пустоты, находящиеся внутри группы галактик обнаруживать проще, чем границы этих самых групп.
Ещё одним открытием автора является обнаружение линейной зависимости между количеством карликовых галактик в группе и массой гало (правда критерии отбора карликовых галактик не совсем ясны). Тут надо добавить, что одновременно вышла статья в соавторстве И.Д.Караченцева и Р.Б.Талли (http://arxiv.org/pdf/1411.1674v1.pdf) об обнаружении очередной карликовой галактики вблизи Местной Группы галактик - видимо, работа по уточнению этой зависимости идёт прямо сейчас.
Ещё одним, уже космологическим, результатом работы является отношение радиуса нулевой скорости (границей, отделяющей галактики, следующие Хаббловскому расширению Вселенной, от галактик, двигающихся к центру группы) ко второму циклическому радиусу. Это отношение зависит от количества тёмной энергии во Вселенной и если научиться точно определять оба радиуса, это поможет протестировать существующие космологические модели.
Active galactic nuclei at z~1.5: I. Spectral energy distribution and accretion discs.
Активные ядра галактик на красных смещениях z~1.5: Статья 1. Спектральное распределение энергии и аккрецирующие диски.
Это начало серии из трёх статей, в которой авторы пытаются объяснить наблюдательные данные о АЯГ (масса, скорость аккреции вещества и спин) с помощью существующих моделей, заодно тестируя их.
С 1973 года общепризнанной моделью питания сверхмассивной чёрной дыры является модель аккрецирующего тонкого диска Шакуры-Сюняева. За 40 лет её скорректировали с учётом ОТО, а так же новыми расчётами переноса излучения в плотных слоях и до сих пор используют по умолчанию.
Авторы произвели спектральные наблюдение 30 квазаров на Очень Большом Телескопе и смогли определить массу и скорость аккреции вещества. 22 спектра очень хорошо ложатся на кривую, предсказанную моделью Ш-С, ещё 7 объектов имеют допустимые отклонения, если ввести учёт истинного покраснения (поглощение части излучения пылью в области АЯГ) или дискового ветра (истечения вещества с поверхности диска). Обе эти коррекции дают схожие результаты и пока не удаётся определить, какой именно механизм предпочтительнее в каждом случае.
С помощью модели Ш-С был рассчитан спин диска. Результаты говорят о том, что чем массивнее АЯГ, тем он быстрее вращается (это поддерживает т.н. spin-up эволюцию АЯГ, когда всё аккрецирующее вещество вращается в одном направлении, разгоняя ядро).
ONE PLANE FOR ALL: MASSIVE STAR-FORMING AND QUIESCENT GALAXIES LIE ON THE SAME MASS FUNDAMENTAL PLANE AT Z ∼ 0 AND Z ∼ 0.7
Одно пространство на всех: массивные формирующие звёзды и неактивные галактики лежат на одной и той же фундаментально плоскости на красных смещениях z~0 и z~0,7.
Давно известны соотношения Фабера-Джексона (зависимость между дисперсией скоростей звёзд и полной светимостью) для эллиптических галактик, Талли-Фишера (зависимость между истинной светимостью и скоростью вращения звёзд) для спиральных галактик, М-сигма (эмпирическая связь между дисперсией скоростей звёзд центральной части галактики, т.е. балджа, и массой сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики).
В последние лет 20 предпринимались попытки объединить эти соотношения, введя т.н. фундаментальную плоскость - функцию двух переменных, которая могла бы служить универсальным источником данных для любой галактики, если из трёх величин известны две.
Авторы продолжают свои предыдущие работы по разработке такой плоскости в координатах размер галактики (эффективный радиус) - дисперсия скоростей - масса галактики (плотность распределения звёздной массы по поверхности внутри эффективного радиуса).
В данной статье используются данные обзора SDSS (35000 галактик в 0,05 < z < 0.07) и собственные наблюдения на спектрометре телескопа Keck (103 галактики z~0.7). Впервые для построения фундаментальной плоскости были использованы настолько удалённые галактики с активным звёздообразованием.
Как ни странно, основной вывод статьи - данная плоскость на даёт заметного уменьшения рассеяния результатов по сравнению с использованием теоремы о вириале (или ещё лучше - модифицированной теоремы о вириале, где добавляется переменная, зависящая от параметра Серсика).
Важным тут было то, что масса галактики была определена по фитированию спектрального распределения энергий шаблонами из знаменитой статьи Брузуаля и Шарло, что делает возможным применение этого метода на всё более далёких красных смещениях.
Открытым остался такой вопрос - зачем изначально авторы решили брать массу, как одну из осей своей плоскости, если получают её непрямым способом, а выражая из светимости? Не лучше ли было построить плоскость размер - дисперсия скоростей - светимость?
Дополнение: обнаружил очень неплохой англо-русский словарик астрономических терминов: http://vo.astronet.ru/dict/
AGN evolution from a galaxy evolution viewpoint
Эволюция АЯГ с точки зрения эволюции галактик.
Трудная статья, которая может серьёзно изменить наше представление о взаимном влиянии галактики и сверхмассивной ЧД в её центре.
Мысль о том, что излучение вокруг ЧД может оказывать влияние на скорость звёздообразования во всей галактике не нова, но здесь авторы пытаются связать функцию масс галактик (наблюдаемую, например, по уширению спектральных линий) с функцией светимости квазара в этой галактике и проследить за эволюцией этого отношения на больших красных смещениях.
Не могу сказать, что я понял всё здесь, поэтому довольно кратко перечислю самые важные по моему мнению результаты:
критическая масса функции Шехтера практически не зависит от красного смещения до z~3.5
отношение функции масс звёздообразуюших галактик к функции светимости квазаров практически не меняется до z~2, несмотря на то, что сами величины меняются значительно. Т.о. можно воспроизвести “двойной степенной закон” распределения светимости квазара, зная только функцию масс окружающей его галактики
отношение массы чёрной дыры к полной звёздной массе звёзд эволюционирует со временем и в первом приближении описывается уравнением (1+z)^2 (ура, первая формула в обзорах!)
Ещё один любопытный результат - авторы смогли воспроизвести т.н. downsizing effect - более тусклые квазары более малочисленны на малых смещениях, в то время как пик более ярких квазаров (со светимостью 10^47 эрг/с) приходится на z~2.5
Получившаяся объединительная модель интересна и надо проследить, кто в ближайшем будущем обратиться к ней, чтобы проверить её наблюдательно.
Galaxy Groups.
Группы галактик.
Обширная и даже с некоторым юмором написанная статья знаменитого Брента Талли о свойствах групп галактик.
Во многом опираясь на результаты работы группа Караченцева, автор статьи находит зависимость между вторым циклическим радиусом (second turnaround radius) и дисперсией скоростей, а так же массой группы галактик. Само понятие второго циклического радиуса родилось из статьи 1983 года Шандарина и Зельдовича о каустиках (пустотах), которые могут проявляться на космологических параметрах при определённых условиях. Интересно, что такие пустоты, находящиеся внутри группы галактик обнаруживать проще, чем границы этих самых групп.
Ещё одним открытием автора является обнаружение линейной зависимости между количеством карликовых галактик в группе и массой гало (правда критерии отбора карликовых галактик не совсем ясны). Тут надо добавить, что одновременно вышла статья в соавторстве И.Д.Караченцева и Р.Б.Талли (http://arxiv.org/pdf/1411.1674v1.pdf) об обнаружении очередной карликовой галактики вблизи Местной Группы галактик - видимо, работа по уточнению этой зависимости идёт прямо сейчас.
Ещё одним, уже космологическим, результатом работы является отношение радиуса нулевой скорости (границей, отделяющей галактики, следующие Хаббловскому расширению Вселенной, от галактик, двигающихся к центру группы) ко второму циклическому радиусу. Это отношение зависит от количества тёмной энергии во Вселенной и если научиться точно определять оба радиуса, это поможет протестировать существующие космологические модели.
Active galactic nuclei at z~1.5: I. Spectral energy distribution and accretion discs.
Активные ядра галактик на красных смещениях z~1.5: Статья 1. Спектральное распределение энергии и аккрецирующие диски.
Это начало серии из трёх статей, в которой авторы пытаются объяснить наблюдательные данные о АЯГ (масса, скорость аккреции вещества и спин) с помощью существующих моделей, заодно тестируя их.
С 1973 года общепризнанной моделью питания сверхмассивной чёрной дыры является модель аккрецирующего тонкого диска Шакуры-Сюняева. За 40 лет её скорректировали с учётом ОТО, а так же новыми расчётами переноса излучения в плотных слоях и до сих пор используют по умолчанию.
Авторы произвели спектральные наблюдение 30 квазаров на Очень Большом Телескопе и смогли определить массу и скорость аккреции вещества. 22 спектра очень хорошо ложатся на кривую, предсказанную моделью Ш-С, ещё 7 объектов имеют допустимые отклонения, если ввести учёт истинного покраснения (поглощение части излучения пылью в области АЯГ) или дискового ветра (истечения вещества с поверхности диска). Обе эти коррекции дают схожие результаты и пока не удаётся определить, какой именно механизм предпочтительнее в каждом случае.
С помощью модели Ш-С был рассчитан спин диска. Результаты говорят о том, что чем массивнее АЯГ, тем он быстрее вращается (это поддерживает т.н. spin-up эволюцию АЯГ, когда всё аккрецирующее вещество вращается в одном направлении, разгоняя ядро).
ONE PLANE FOR ALL: MASSIVE STAR-FORMING AND QUIESCENT GALAXIES LIE ON THE SAME MASS FUNDAMENTAL PLANE AT Z ∼ 0 AND Z ∼ 0.7
Одно пространство на всех: массивные формирующие звёзды и неактивные галактики лежат на одной и той же фундаментально плоскости на красных смещениях z~0 и z~0,7.
Давно известны соотношения Фабера-Джексона (зависимость между дисперсией скоростей звёзд и полной светимостью) для эллиптических галактик, Талли-Фишера (зависимость между истинной светимостью и скоростью вращения звёзд) для спиральных галактик, М-сигма (эмпирическая связь между дисперсией скоростей звёзд центральной части галактики, т.е. балджа, и массой сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики).
В последние лет 20 предпринимались попытки объединить эти соотношения, введя т.н. фундаментальную плоскость - функцию двух переменных, которая могла бы служить универсальным источником данных для любой галактики, если из трёх величин известны две.
Авторы продолжают свои предыдущие работы по разработке такой плоскости в координатах размер галактики (эффективный радиус) - дисперсия скоростей - масса галактики (плотность распределения звёздной массы по поверхности внутри эффективного радиуса).
В данной статье используются данные обзора SDSS (35000 галактик в 0,05 < z < 0.07) и собственные наблюдения на спектрометре телескопа Keck (103 галактики z~0.7). Впервые для построения фундаментальной плоскости были использованы настолько удалённые галактики с активным звёздообразованием.
Как ни странно, основной вывод статьи - данная плоскость на даёт заметного уменьшения рассеяния результатов по сравнению с использованием теоремы о вириале (или ещё лучше - модифицированной теоремы о вириале, где добавляется переменная, зависящая от параметра Серсика).
Важным тут было то, что масса галактики была определена по фитированию спектрального распределения энергий шаблонами из знаменитой статьи Брузуаля и Шарло, что делает возможным применение этого метода на всё более далёких красных смещениях.
Открытым остался такой вопрос - зачем изначально авторы решили брать массу, как одну из осей своей плоскости, если получают её непрямым способом, а выражая из светимости? Не лучше ли было построить плоскость размер - дисперсия скоростей - светимость?
Дополнение: обнаружил очень неплохой англо-русский словарик астрономических терминов: http://vo.astronet.ru/dict/