ИСТИНА

Проект направлен на изучение состава и особенностей эволюции звездно-газовых дисков галактик за пределами ярких спиральных ветвей, там, где газ имеет очень низкую объемную и поверхностную плотность, и исследование проблемы текущего звездообразования во внешних дисках, происходящего несмотря на очень низкую плотность газа. Условия, аналогичные существующим во внешних областях дисков спиральных галактик, предположительно имеют место и в дисках линзовидных галактик (S0) галактик низкой яркости (LSB-галактик), что также будет предметом исследования. Предполагается работа по следующим направлениям: 1. Наблюдательная часть. Постановка наблюдательных программ, обработка и анализ фотометрических, спектральных и радио наблюдений, направленных на динамические и фотометрические оценки масс компонент галактик, фотометрических параметров дисков и на измерение радиальных градиентов возраста звездного населения для более близких к центру областей в галактиках с низкой плотностью газа. Планируются спектральные наблюдения на БТА (совместно с САО PAН), фотометрические наблюдения (Apache Point оbservatory) и радионаблюдения в линии HI (Westerbork, Голландия, совместная работа). 2. Газовая составляющая галактик. Оценки относительной массы газа в дисках, и эффективного выхода кислорода для галактик с известным градиентом O/H, сравнение с моделями химической эволюции. Оценка объемной плотности и давления газа в галактиках скопления Virgo, влияние внешних воздействий на степень молекуляризации газа в диске. 3. Анализ условий и возможных механизмов, стимулирующих звездообразование в условиях низкой плотности. Особенности формирования молекулярных облаков и их выживания. Сравнение темпов и эффективности звездообразования во внешних дисках спиральных галактик и в дисках галактик S0 и LSB, где газ также имеет низкую плотность.

1. Нами получен оригинальный наблюдательный материал по фотометрии и спектрам внешних областей дисков для целого ряда как взаимодействующих, так и одиночных галактик. Проведена оценка физических параметров, касающихся динамики и характеристик звездного населения галактик, включая далекие от центра области, а также (для трех галактик) оценки не-сферичности темного гало. 2. Во внешних областях дисков спиральных галактик доминирует гравитационное поле гало, и это необходимо учитывать при расчете объемных плотностей газа, что и было нами выполнено. Была продемонстрирована ошибочность высказывавшейся рядом авторов идеи о том, что темная материя в галактиках физически связана с газом в дисках. 3. Впервые проведенные оценки объемной плотности газа для периферийных областей 15 спиральных галактик с различной поверхностной яркостью позволили построить зависимости между локальными значениями плотности звездообразования и поверхностной плотности диска (\Sigma_SFR - \Sigma_disk). Её сравнение с ожидаемой зависимостью в модели Острайкер и др., где темп звездообразования связывается с давлением диффузной газовой среды в равновесном диске, показал для большинства галактик хорошее согласие. 4. Было показано, что по физическим условиям, определяющим темп звездообразования (средняя объёмная плотность газа, зависимость между значениями «Эффективность SF – полная плотность диска на данном радиусе», внешние области дисков спиральных галактик подобны внутренним областям дисков галактик низкой яркости, поскольку образуют единую последовательность. 5. Было показано, что ниже некоторой пороговой плотности звездно-газового диска (около 2 М_с/пк^2) эффективность звездообразования перестает коррелировать с полной плотностью диска, и, очевидно, определяется прежде всего случайными процессами, ответственными за неоднородное распределение газа. Такими процессами могут быть: а) столкновения газовых потоков, как это было продемонстрировано на примере исследованной нами взаимодействующей системы Арп270; б) долгоживущие внешние спиральные ветви, индуцируемые не-осесимметричным гало, что подтверждено проведенным численным моделированием; в) аккреция и малый мержинг, следы которых нами обнаружены даже в одиночных галактиках; в) приливной выброс из внутренних областей диска (во взаимодействующих галактиках) гравитационно связанных молекулярных облаков, испытывающих задержку начала активного звездообразования на ~ 10^8 лет, по-видимому, связанную с низкой эффективностью амбиполярной диффузии. Как показали выполненные с нашим участием модельные расчеты, за время существования галактик магнитное поле на периферии галактических дисков действительно могло усилиться до значений, близких к равновесным, в результате совместного действия локального динамо-механизма и турбулентной диффузии. 6. Впервые проведена оценка эффективного выхода кислорода Yeff в зависимости от расстояния от центра для 14 спиральных галактик. Результаты показали, что в большинстве случаев Yeff растет к периферии галактик, не превышая, однако, теоретически ожидаемые значения для замкнутых звездных систем с мгновенным обогащением. Этот вывод может свидетельствовать о большой роли малого мержинга в химической эволюции диска