Линзообразная галактика

Линзовидная (линзообразная) галактика — тип галактик, промежуточный между эллиптическими и спиральными в классификации Хаббла. Линзообразные галактики — дисковые галактики (как и, например, спиральные), которые потратили или потеряли свой межзвёздный газ и поэтому частота формирования звёзд в них понижена. В своих дисках они всё же могут сохранять значительные запасы пыли. В результате они состоят в основном из старых звёзд. В тех случаях, когда галактика обращена плашмя в сторону наблюдателя, часто бывает трудно чётко различить линзообразные и эллиптические галактики из-за невыраженности спиральных рукавов линзообразной галактики. По классификации Хаббла линзовидные галактики принадлежат к классу S0.

(Галактика Веретено) (NGC 5866), линзообразная галактика в (созвездии Дракон).

Морфология и структура

(NGC 1460) — линзовидная галактика с ярко выраженным баром

График зависимости доли галактик двух типов с определённым отношением осей от отношения осей.

В линзовидных галактиках выражены как дисковая составляющая, так и (балдж). По сравнению со спиральными галактиками, в линзовидных балджи выражены сильнее, а рукава, напротив, отсутствуют, но может существовать бар.

Меру выраженности балджа можно оценить как отношение большой и малой оси видимого диска галактики. Для этого параметра в промежутке от 0,25 до 0,85 распространённость линзовидных галактик увеличивается, в то время как для спиральных остаётся неизменной. Несмотря на то, что этот параметр не всегда связан с реальной формой галактики (например, если галактика наблюдалась плашмя, отношение в любом случае будет близко к 1), общая тенденция видна.

Хотя линзовидные галактики имеют сходства как со спиральными, так и с эллиптическими галактиками, к ним неприменима ни классификация эллиптических галактик, ни спиральных. Используется отдельная система классификации: в зависимости от количества пыли в диске галактика имеет класс S0₁, S0₂, или S0₃.

В галактиках с баром также может быть разное количество пыли, их классифицируют по признаку выраженности бара: классы линзовидных галактик обозначаются SB0₁, SB0₂ и SB0₃. В некоторых галактиках, например, , наблюдается два пересекающихся бара, причины этого не известны.

Поверхностная яркость линзовидных галактик хорошо описывается (законом Серсика), если применять его отдельно к дисковой составляющей, к балджу, и, при наличии, к бару. Исследование профилей яркостей галактик позволяет отличать эллиптические галактики от линзовидных.

По звёздному составу линзовидные галактики похожи на эллиптические — оба этих типа состоят в основном из более старых и красных звёзд, а также в них чаще встречаются шаровые звёздные скопления, чем в спиральных галактиках с похожими параметрами. Газа в них, напротив, осталось мало, о чём можно судить по наблюдениям линии нейтрального водорода. Но, в отличие от эллиптических галактик, в линзовидных может содержаться значительное количество пыли.

Кинематика

Зависимость Талли-Фишера для спиральных (чёрный) и линзовидных (голубой) галактик.

По кинематическим характеристикам линзовидные галактики имеют сходства и со спиральными, и с эллиптическими. В то время, как балдж может не вращаться, но поддерживать свою форму за счёт (дисперсии скоростей), как эллиптическая галактика, диск обязательно вращается, как у спиральной галактики. Это также помогает различать эллиптические галактики и линзовидные: обычно смотрят на соотношение скорости вращения галактики и дисперсии скоростей в ней (v/σ) и на сплюснутость (ε). Например, при ε = 0.3 считают, что если v/σ < 0.5, галактика эллиптическая. При равных сплюснутостях в линзовидных галактиках всё равно будет вращающийся диск, и, таким образом, отношение v/σ будет в среднем больше, чем у эллиптических. Однако, этот метод не очень точный.

Определение скорости вращения также затрудняется тем, что в линзовидных галактиках почти нет облаков нейтрального водорода, по смещению линии которого удобно измерять скорость с помощью эффекта Доплера. Поэтому приходится определять скорости по наблюдениям звёздных линий поглощения, что в целом менее надёжно.

(Зависимость Талли — Фишера) для линзовидных галактик выполняется, как и для спиральных, однако при равных светимостях (или массах) линзовидные галактики вращаются быстрее.

Формирование

О том, как формировались линзовидные галактики, можно судить, зная об их морфлогии и кинематике. Есть различные версии:

• Форма и отсутствие рукавов позволяют предположить, что это постаревшие спиральные галактики, в которых кончилось звездообразование — в пользу этой гипотезы свидетельствует существование (анемичных галактик), которые выглядят как промежуточная стадия между спиральными галактиками и линзовидными.
• Линзовидные галактики бывают и более яркими, чем спиральные, и часто имеют большую поверхностную яркость так что предыдущая теория, как минимум, не полна. Считается, что крупные и яркие линзовидные галактики могут получаться при столкновениях галактик и их (слияниях) — в результате получается более крупная дисковая галактика, но без спиральной структуры.
• Наконец, возможно также формирование диска в результате (аккреции) и поглощения мелких галактик.

См. также

• Эллиптическая галактика
• Последовательность Хаббла
• Спиральная галактика

Примечания

1. DeGraaff, Regina Barber; Blakeslee, John P.; Meurer, Gerhardt R.; Putman, Mary E. A Galaxy in Transition: Structure, Globular Clusters, and Distance of the Star-Forming S0 Galaxy NGC 1533 in Dorado (англ.) // (The Astrophysical Journal) : journal. — (IOP Publishing), 2007. — December (vol. 671, no. 2). — P. 1624—1639. — doi:10.1086/523640. — Bibcode: 2007ApJ...671.1624D.
2. Binney & Merrifield. Galactic Astronomy. — 1998. — .
3. Lambas, D.G.; S.J.Maddox and J. Loveday. On the true shapes of galaxies (англ.) // MNRAS : journal. — 1992. — Vol. 258, no. 2. — P. 404—414. — doi:10.1093/mnras/258.2.404. — Bibcode: 1992MNRAS.258..404L.
4. Laurikainen, Eija; Salo, Heikki; Buta, Ronald (2005), Multicomponent decompositions for a sample of S0 galaxies от 7 августа 2019 на Wayback Machine
5. Guilia A.D. Savorgnan and Alister W. Graham (2016), Supermassive Black Holes and Their Host Spheroids. I. Disassembling Galaxies
6. Moran, Sean M.; Boon Liang Loh; Richard S. Ellis; Tommaso Treu; Kevin Bundy; Lauren MacArthur. The Dynamical Distinction Between Elliptical and Lenticular Galaxies in Distant Clusters: Further Evidence for the Recent Origin of S0 Galaxies (англ.) // (The Astrophysical Journal) : journal. — (IOP Publishing), 2007. — 20 August (vol. 665, no. 2). — P. 1067—1073. — doi:10.1086/519550. — Bibcode: 2007ApJ...665.1067M. — arXiv:astro-ph/0701114.
7. Blanton, Michael; John Moustakas. Physical Properties and Environments of Nearby Galaxies (англ.) // ^[англ.] : journal. — 2009. — Vol. 47, no. 1. — P. 159—210. — doi:10.1146/annurev-astro-082708-101734. — Bibcode: 2009ARA&A..47..159B. — arXiv:0908.3017.
8. Graham, Alister W.; Dullo, Bililign T.; Savorgnan, Giulia A. D. (2015), Hiding in Plain Sight: An Abundance of Compact Massive Spheroids in the Local Universe

Ссылки

•  (англ.)