Исследование сейфертовской галактики NGC 4088

Приходько Антон, 9 класс

Введение

Сейфертовские галактики обладают морфологически яркими звездообразными ядрами, окруженными спиральными рукавами или гало.

Впервые переменность была обнаружена Фитчем в 1967 г. у ядра сейфертовской галактики NGC 4151.

Оптически переменные галактики по амплитудам вариаций блеска также можно подразделить на сильно и слабо оптически переменные. [1]

Таблица 1. Характеристики оптической переменности некоторых ядер галактик


 
Галактика
Амплитуда изменений блеска ядра
Длина цикла в годах
NGC 1275
1.2
?
NGC 4151
3.3
5.1

Параметры галактики

Галактика PGC38302, NGC4088

Класс: .SXT4..

Размер:5.8/ 2.2'

Звездная величина: B = 11.15

Индекс цвета: 0.59

Яркость поверхности: 13.77

Лучевая скорость:825

Среднее расстояние: 15 Мпк

Экваториальные координаты: J2000 RA:12h 05m 35.40sDE: +50° 32' 32.0".

Таблица 2. Галактическое поглощение в направление NGC 4088 [2]

 
Фильтр
Длина волны (µm)
A? [mag]
B
(0.43)
0.071
V
(0.54)
0.054
R
(0.64)
0.043

Сверхновая SN 2009dd

Сверхновая SN 2009ddбыла открыта в NGC 4088 - 13 апреля 2009 г. Она принадлежит к Тип II. В момент ее максимальной яркости были проведены наблюдения различными авторами. Результаты этих наблюдений представлены в таблице 3.

Таблица 3. Наблюдения сверхновой SN 2009dd[3]

 
Дата
Юлианская дата
Звездная величина
Фильтр
Наблюдатель
2009 04 04.870
2454926.3700
14.40
C
R. M., F. Briganti
2009 04 07.962
2454929.4620
14.30
C
Y. Hirose
2009 04 09.582
2454931.0820
14.50
C
K. Itagaki
2009 04 13.970
2454935.4700
13.70
C
Italy
2009 04 15.822
2454937.3220
13.70
CR
I. Sergey
2009 04 15.836
2454937.3360
13.50
CR
I. Sergey
2009 04 15.837
2454937.3370
13.50
CR
I. Sergey
2009 04 15.882
2454937.3820
13.70
CR
A. N. E. E. S. Niskanen
2009 04 15.980
2454937.4800
14.00
C
E. Prosperi
2009 04 16.811
2454938.3110
13.40
CR
S. Shurpakov
2009 04 16.812
2454938.3120
13.40
C
S. Shurpakov
2009 04 17.822
2454939.3220
13.70
CR
I. Sergey
2009 04 17.906
2454939.4060
13.72
R
J. Camarasa
2009 04 17.920
2454939.4200
14.10
CR
J. Nicolas
2009 04 17.925
2454939.4250
14.20
C
D. Storey
2009 04 17.942
2454939.4420
14.20
R
J. Nicolas
2009 04 17.972
2454939.4720
14.50
V
J. Nicolas
2009 04 18.812
2454940.3120
13.80
CR
I. Sergey
2009 04 18.958
2454940.4580
14.10
C
K. Sweeney
2009 04 19.797
2454941.2970
13.60
CR
I. Sergey
2009 04 19.886
2454941.3860
14.30
B
M. Serrau
2009 04 19.894
2454941.3940
14.50
V
M. Serrau
2009 04 19.900
2454941.4000
13.80
I
M. Serrau
2009 04 19.923
2454941.4230
13.50
R
M. Serrau
2009 04 19.969
2454941.4690
14.10
C
Kswe
2009 04 20.910
2454942.4100
14.00
CR
J. Nicolas
2009 04 20.934
2454942.4340
13.60
CR
I. Sergey
2009 04 21.823
2454943.3230
13.60
CR
S. Shurpakov
2009 04 21.855
2454943.3550
13.40
CR
I. Sergey
2009 04 22.900
2454944.4000
14.00
CR
J. Nicolas
2009 04 22.916
2454944.4160
13.60
CR
I. Sergey
2009 04 22.932
2454944.4320
14.50
V
J. Nicolas
2009 04 22.951
2454944.4510
13.60
I
J. Nicolas
2009 04 24.966
2454946.4660
13.49
CR
S. Shurpakov
2009 04 25.837
2454947.3370
13.70
CR
I. Sergey
2009 04 27.810
2454949.3100
13.80
CR
I. Sergey
2009 05 01.817
2454953.3170
13.70
CR
I. Sergey
2009 05 02.052
2454953.5520
13.90
V
M. Rodr?guez
2009 05 02.878
2454954.3780
13.88
CR
S. Shurpakov
2009 05 03.052
2454954.5520
13.94
V
M. Rodr?guez
2009 05 03.837
2454955.3370
14.10
CR
J. Llapasset
2009 05 03.847
2454955.3470
13.60
Ic
J. Llapasset
2009 05 03.850
2454955.3500
14.10
Rc
J. Llapasset
2009 05 03.854
2454955.3540
14.70
V
J. Llapasset
2009 05 03.863
2454955.3630
13.60
C
L. Franco
2009 05 04.887
2454956.3870
13.50
C
L. Ramalho
2009 05 06.858
2454958.3580
14.10
CR
J. Llapasset
2009 05 07.043
2454958.5430
13.98
V
M. Rodr?guez
2009 05 08.830
2454960.3300
13.80
CR
I. Sergey
2009 05 09.827
2454961.3270
13.82
CR
S. Shurpakov
2009 05 11.048
2454962.5480
13.91
V
1. Mro
2009 05 19.842
2454971.3420
14.10
CR
J. Llapasset
2009 05 19.933
2454971.4330
13.80
CR
I. Sergey
2009 05 20.875
2454972.3750
14.10
CR
S. Shurpakov
2009 05 21.938
2454973.4380
13.70
CR
I. Sergey
2009 05 24.908
2454976.4080
13.72
CR
S. Shurpakov
2009 05 27.851
2454979.3510
13.73
CR
S. Shurpakov
2009 05 29.964
2454981.4640
14.17
C
M. Rodr?guez
2009 05 30.889
2454982.3890
13.83
CR
S. Shurpakov
2009 05 31.936
2454983.4360
13.91
CR
S. Shurpakov
2009 06 04.917
2454987.4170
13.70
CR
I. Sergey
2009 06 13.950
2454996.4500
13.94
R
G. Muler
2009 06 14.841
2454997.3410
13.98
CR
S. Shurpakov
2009 06 21.980
2455004.4800
14.19
V
M. Rodr?guez

Наблюдения

Галактику снимали на Гавайском телескопе Фолкеса. Всего разными авторами было получено 5 серий наблюдательного материала.

Масштаб изображений: 0.2785 дуговых секунд на 1 пиксель.

На изображениях от 15 мая 2009 г. отчетлива видна SN 2009dd (рис. 1). На всех последующих снимках ее уже невозможно регистрировать.


Рис. 1. Снимок сверхновой полученный на телескопе Фолкеса 15.05.2009.

12.1.2010 мы снимали NGC 4088на Гавайском телескопе Фолкеса. Время экспонирования в фильтрах UBVR- 300 сек., I – 180 сек.

Таблица 4. Наблюдатели галактики

 
Дата
Наблюдатели
15.05.2009
WynyardPlanetariumObservatory
12.01.2010
Samara
23.02.2010
SouthamptonUniversity
24.02.2010
Olsztyn
14.12.2010
Samara
Рис. 2. Звезды сравнения [4]

Результаты фотометрии ядра галактики

Фотометрия осуществлялась с помощью программы IRIS [5]. Апертурная диафрагма во время измерения имела радиус 7 пикселей, что соответствует 1''.9. Размеры диафрагмы в парсеках можно получить, используя формулу: D = rd''/206265'' [5]. Где r – расстояние до галактики, D – линейный диаметр, d'' – угловой диаметр. Отсюда получаем, что диаметр диафрагмы равен 284 пк.

Звезда сравнения располагается на снимке внизу слева от галактики.

Таблица 5. Блеск в 3 фильтрах.

 
Дата
В
V
R
15.05.2009
17,57
16,71
15,96
12.01.2010
17,69
16,76
16,04
23.02.2010
17,64
16,77
16,09
24.02.2010
17,68
16,84
16,07
14.12.2010
17,58
16,75
16,05

Таблица 6. Блеск в 3 фильтрах cучетом галактического поглощения.

 
Дата
JD: 2450000+
В
V
R
15.05.2009
4967
17,50
16,66
15,92
12.01.2010
5209
17,62
16,71
16,00
23.02.2010
5251
17,57
16,72
16,05
24.02.2010
5252
17,61
16,79
16,03
14.12.2010
5545
17,51
16,70
16,01
Из таблицы 6 видно, что амплитуда изменения блеска в фильтре В составила 0,12, а в фильтрах V и R: 0,13. Это достаточно большая величина, чтобы списать ее на ошибки точности обработки.

Таблица 7. Изменение показателя цвета ядра галактики

 
Дата
В - V
V - R
15.05.2009
0,84
0,74
12.01.2010
0,91
0,71
23.02.2010
0,85
0,67
24.02.2010
0,82
0,76
14.12.2010
0,81
0,69

На основании результатов приведенных в таблице 7 получаем, что амплитуда изменения показателя цвета для В – V: 0,1, а для V – R0,09.

Изофоты NGC 4088


Рис. 3. Изофоты галактики в фильтре U


Рис. 4. Изофоты галактики в фильтре B

Рис. 5. Изофоты галактики в фильтре V

Рис. 6. Изофоты галактики в фильтре R

Рис. 7. Изофоты галактики в фильтре I

Анализируя изофотыNGC 4088 в разных фильтрах видно, что ядро наиболее яркое в красной и инфракрасной области спектра, что свойственно для нормальных спиральных галактик. Однако вблизи ядра в фильтрах U и В мы видим 2 яркие области, отмеченные цифрами 1 и 4. Более того, область 1 даже ярче ядра. Как правило, в нормальных спиральных галактиках таких горячих областей вблизи ядра не наблюдается.

Яркие горячие области, обозначенные цифрами 2, 3 и 5 могут показывать, что там идет активное звездообразование. В рукавах спиральных галактик это наблюдается достаточно часто. 

Следующим этапом исследования центра галактики стало построение профилей в разных фильтрах. На рис. 8 показано направление, в котором были проведены измерения.

Рис. 8. Направление построения профиля центра галактики

Рис. 9. Профили центра галактики в фильтрах В и R

Анализируя полученные профили (рис. 9) хорошо видно, что ядро галактики достаточно красное, в то время как соседняя горячая область активно излучает в фильтре В. Данный метод хорошо подтверждает результаты, полученные с помощью изофот.

Диаметры ядра в фильтре R и образования №1 в фильтре В почти одинаковые и равны 4''.2, что составляет 242 пк. Это немного больше выбранными размерами апертурной диафрагмы. Отсюда следует, что при измерении было принято излучение только от самого ядра галактики и отсутствует фоновое излучение. Это подтверждает точность измерений.

Фотометрия сверхновой

Для измерения сверхновой использовалась звезда, находящаяся на снимке вверху справа от галактики.

Таблица 8. Фотометрия сверхновой от 15.5.2009 г.

 
В
Точность
V
Точность
R
Точность
16.24
0.00
15.15
0.04
14.82
0.03

С учетом галактического поглощения получаем: В = 16.17; V = 15.10; R = 14.78.

Таблица 9. Показатели цвета сверхновой 15.5.2009 г

 
В - V
VR
1.07
0.32

Абсолютная звездная величина сверхновой

Абсолютную звездную величину сверхновой определяем по формуле: М = m + 5 – 5lgr [5]. Где m – видимая звездная величина, а r – расстояние до галактики в парсеках [2]. Отсюда получаемв фильтре R: М = -16m.1.

Заключение

Результаты фотометрии ядра галактики NGC 4088 показывают, что амплитуда изменения блеска в фильтре В составляет 0m,12.

Пространственная фотометрия галактики выявила несколько горячих областей. Предположительно они могут быть местами активного звездообразования. Одна их таких точек находится в непосредственной близости от ядра, что не свойственно для спиральных галактик. Размеры областей звездообразования не меньше, чем ядро галактики, а яркость этих точек в фильтре В превышает поток излучения идущий из ядра.

Также измерен блеск сверхновой SN 2009dd. Наши результаты хорошо согласуются с другими наблюдателями. Определена абсолютная звездная величина сверхновой. Полученные данные не противоречат типу вспышки, а лишь их подтверждают.

Источники

1. Ю. П. Псковский. Нестационарные объекты незвездной природы. Явления нестационарности и звездная эволюция. 1974 г.

2. NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE

2. http://www.astrosurf.com/snweb2/2009/09dd/09ddMeas.htm

3. КаталогNOMAD Catalog (Zacharias+ 2005)

4. IRIS http://www.astrosurf.com/buil

5. Е. П. Левитан. Астрономия. 1998 г.