42
ИССЛЕДОВАНИЯ ЭВОЛЮЦИИ ДИСКОВЫХ ПОДСИСТЕМ ГАЛАКТИК С УЧЕТОМ
ГАЛО: ТЕОРИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ
К.А.Маннапова
Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека,
К.Т.Миртаджиева
Астрономический институт Академии наук Республики Узбекистан.
Мы рассматриваем динамическую систему, представляющую собой в виде
дискообразной самогравитирующейся модели, которая окружена пассивным сферическим гало.
Как известно, одним из основных физических механизмов происхождения крупномасштабных
структур в галактиках и ряде других самогравитирующих системах является именно
гравитационная неустойчивость. При непрерывном коллапсе в диске образуется нерадиальные
колебания, причем наличие гало в доскообразных системах влияет явно стабилизирующим
образом на горизонтальные колебания в плоскости диска, но дестабилизирующим образом на
его вертикальные колебания. Гало галактик представляет собой сферическое образование
малой плотности, по-видимому, явно сплюснутое по оси. Многолетние исследования показали
необходимость учета гало при изучении нелинейных процессов в дискообразной
самогравитирующей системе галактик.
Впервые нелинейные нерадиальные процессы в дискообразных динамических системах
были начеты в работе [1] и построена нелинейно нерадиально колеблющаяся модель диска,
окруженная пассивным эллипсоидальным гало. Нами же найдены соответствующие
дифференциальные уравнения эволюции нерадиально колеблющегося диска с учетом гало:
2
1
1
2
1
2
*
3
2
2
dN
+N +2K+PAE=0
dt
dN
+N N =0,
dt
dN
+N N =0
dt
(1)
Здесь Ni, Si, и K - двумерные матрицы, из них матрицы N1 (t) и N3(t) являются
симметричными, знак * означает транспонирование. Также А- известная функция от
эксцентриситета меридионального сечения гало, причем
. Но здесь имеется
одно неудобство, связанное с тем, что в начальном состоянии t=0 элементы матриц N1, N2, N3
являются разрывными функциями. Вот почему для проведения численного интегрирования
перейдем к непрерывным функциям – матрицам U, S, T, D, которые определим следующими
соотношениями:
1
2
3
1
1
2
1
2
3
1
2
N
N
dt
d
D
,
N
N
T
,
N
N
S
,
N
U
. (2)
По данным численных расчетов найдены зависимости большой и малой полуосей диска
от времени а(t) и b(t) для различных значений параметров р,
и
.. Для каждого из случаев
определена статистическая амплитуда
, характеризующая степени деформации системы.
Получена зависимость статистической амплитуды от начального возмущения
(
) и круговой
скорости вращения
(
).
В данной работе нами также составлен сводный каталог с известными физическими
параметрами гало [2], такие как, абсолютная звездная величина, красные смещения, расстояния
до галактики, масса гало, плотность газа в гало, поверхностная яркость гало, металличность
гало и температура газа в гало.
С помощью этих данных получены зависимость большой полуоси от массы гало,
который несёт логарифмический характер. Также, получена эмпирическая зависимость
металличности от видимой звездной величины. Анализ полученных результатов показывает,
что чем больше гало содержащие звезды богатыми металлами, чем больше их светимость.
Кроме того, получена эмпирическая зависимость металличности гало от красного смещения, в
которой заключается, что с увеличением расстояния от плоскости галактики уменьшается
металличность гало спиральных галактик. Найдены также другие зависимости, связанные с
яркостью, температурой, металличности, абсолютной звездной величиной и плотностью газа в
гало.
Do'stlaringiz bilan baham: