<< 8.2 Эллиптические галактики | Оглавление | 9. Галактики на больших Z >>


8.3 Млечный Путь

Мы находимся в звездной системе, называемой Млечный Путь или Галактика. Галактика активно исследуется на протяжении уже по крайней мере двух столетий, однако во многих отношениях она изучена еще плохо (в качестве обзоров см., например, [239,240,26,241]). Солнце расположено внутри Млечного Пути, вблизи его плоскости, и поэтому многие крупномасштабные характеристики (например, светимость, показатели цвета, распределение поверхностной яркости, кривая вращения и т.п.), легко определяемые у других галактик, для Млечного Пути известны недостаточно хорошо. При наблюдениях в инфракрасной области спектра, где межзвездное поглощение гораздо слабее, чем в оптике, можно легко убедиться, что Млечный Путь внешне очень похож на другие видимые ''с ребра'' спиральные галактики (рис. 47, см. также изображение NGC 891 на рис. 28).

рис.  47: Изображение центральной части Млечного Пути на длине волны 2.2 $\mu$m (полоса $K$) по данным со спутника $COBE$ ($DIRBE$).
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=cobe.ps,width=11.0cm}}\end{figure}

Крупномасштабная структура звездного диска Галактики обычно моделируется в виде двойного экспоненциального диска (58). Оценкам экспоненциальных масштабов $h$ и $h_z$ посвящено множество статей. Наиболее часто для этих оценок используются звездные подсчеты в оптическом и инфракрасном диапазонах, поверхностная фотометрии Млечного Пути в разных цветовых полосах (как наземная, так и выполненная с помощью космических аппаратов), изучение кинематики звезд в окрестности Солнца, исследование толщины слоя нейтрального водорода. Большая часть современных оценок вертикального масштаба $h_z$ вблизи Солнца дают значения в диапазоне 0.2-0.4 кпк. Разброс значений $h$ гораздо больше. Например, в приведенной в [242] подборке данных разных авторов значения $h$ варьируются от 1.8 кпк до 6 кпк. В настоящее время считается, что наиболее вероятным значением радиального масштаба звездного диска Млечного Пути является $h$=3$\pm$1 кпк [243,108].

Согласно данным, полученным на космическом аппарате Пионер-10, локальная поверхностная яркость Галактики в районе Солнца в полосе $B$ равна $\mu_{R_{\odot}}(B)$=23.80$\pm$0.10 [244]. (В [245] на основе наземной фотометрии получено очень близкое значение -- 23.88.) Приняв, что $R_{\odot}$=8 кпк [26] и $h$=3 кпк, получаем следующую оценку центральной поверхностной яркости диска Галактики -- $\mu_0(B) \approx 21$.

Характеристики балджа нашей Галактики известны хуже, чем характеристики ее диска. Вокулер и Пенс [246] построили простую фотометрическую модель, согласно которой распределение поверхностной яркости балджа описывается стандартным законом Вокулера с параметрами $r_e$=2.7 кпк и $\mu_e(B)$=23.43. Позднейшие наблюдения показали, что структура балджа сложнее. Например, согласно Бинни и др. [247], использовавших инфракрасные наблюдения центральной области Млечного Пути с $COBE$, балдж является трехосным бароподобным образованием с отношением осей 1:0.6:0.4 и большой полуосью $\sim$2 кпк. Отношение полных светимостей балджа и диска для Галактики в ИК-области составляет $\sim$1/4 [26].

Абсолютная звездная величина Млечного Пути может быть оценена по соотношению Талли-Фишера. Приняв, что максимальная скорость вращения Галактики составляет 200 км/с, получаем $M^{MW}(B)\approx -20.3$ [248]. Эта оценка близка к характеристической абсолютной звездной величине ($M^*$) в функции Шехтера, аппроксимирующей функцию светимости нормальных галактик. Тем самым, Млечный Путь является $L^*$-галактикой, то есть обьектом, светимость которого стала своего рода стандартом измерения светимости. Значение центральной поверхностной яркости звездного диска Галактики ( $\mu_0(B) \approx 21$) близко к стандартному значению Фримана (п. 8.1) и находится на изломе функции распределения дисков галактик по этому параметру (рис. 35).

рис.  48: Эмпирические соотношения между различными характеристиками галактик. Черным кружком показаны параметры Млечного Пути, кружки -- данные для нормальных галактик (по [108]).
\begin{figure}\centerline{\psfig{file=mwcompar.ps,angle=-90,width=12.0cm}}\end{figure}

На рис. 48 показано положение характеристик Млечного Пути на разного рода эмпирических зависимостях для спиральных галактик по [108]. Верхний ряд: слева -- зависимость между радиальным масштабом распределения яркости ($h$) и максимальной скоростью вращения, справа -- соотношение между линейным радиусом галактики, измеренным в пределах изофоты $\mu(B)$=25.0, и $h$ для галактик типа Sab и позднее. Средний ряд: слева -- зависимость между абсолютной звездной величиной диска галактики и величиной радиальной дисперсии скоростей звезд в диске для Sb-Sc галактик; справа -- корреляция между центральной поверхностной яркостью диска $\mu_0(B)$ и относительным содержанием нейтрального водорода M(HI)/$L(B).$ Нижний ряд: слева -- зависимость между морфологическим типом галактики и центральной дисперсией скоростей звезд; справа -- зависимость между типом галактики и отношением масс молекулярного и атомарного водорода. Очевидно, что интегральные характеристики Млечного Пути хорошо согласуются с эмпирическими зависимостями, установленными для нормальных галактик.

Как выглядит наша Галактика для внешнего наблюдателя? 10В качестве галактик, на которые похож Млечный Путь, часто ссылаются на изображения M 31 и M 81. Эти галактики, однако, относятся к более ранним подтипам (Sab-Sb) и имеют большие светимости и скорости вращения по сравнению с Млечным Путем. Основываясь на близости наблюдаемых значений V$_{max}$ и $M(B)$, мы отобрали 5 галактик, возможно, похожих на нашу: NGC 2903, NGC 3521, NGC 4258, NGC 5033, NGC 5055 [108]. Любопытно, что 4 из 5 галактик оказались Sbc типа, то есть типа, к которому традиционно относят и Млечный Путь. Помимо светимостей и скоростей вращения (по этим параметрам галактики были отобраны), предположительные двойники Млечного Пути, как оказалось, имеют сходные с Галактикой значения радиального масштаба ( $\langle h \rangle$=3.8$\pm$1.4 кпк) и центральной поверхностной яркости ( $\langle \mu_0(B) \rangle$=20.9$\pm$0.8).


<< 8.2 Эллиптические галактики | Оглавление | 9. Галактики на больших Z >>