NGC 5584

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ МНОГОЦВЕТНАЯ ФОТОМЕТРИЯ

ГАЛАКТИКИ NGC 5584

Выполнила: Карпова Дарья, 11 класс

Характеристики галактики NGC 5584

Параметры NGC 5584: [1]

Экваториальные координаты (2000):

Яркость: 12m.
Размеры: 3’.4 x 2’.7.
Лучевая скорость: 1616 км/c.

Рис. 1. Снимок NGC 5584 полученный на 2.5-м телескопе [2].

Галактика NGC 5584 спиральная, с четкими, ярко выраженными ветвями. При рассмотрении изображения галактики можно увидеть, что в нижней части спирали более четкие и отделены друг от друга. Вверху же наблюдается некоторый сбой, особенно хорошо видимый на изофотах. Возможно, эта галактика поглотила другую, но так как сейчас мы наблюдаем то, что, на самом деле, было миллионы лет назад, довольно сложно подтвердить данную гипотезу.

Сверхновая SN2007af

1 марта 2007 г. в NGC 5584 открыта сверхновая SN2007af. [3].

Координаты сверхновой (2000):

Или на 40" к западу и на 22" к югу oт центра галактики.
Сверхновая имеет тип Ia.

Рис. 2. Кривая падения блеска вспышки сверхновой [4].

Интересно, что в 1996 г. в NGC 5584 уже вспыхивала сверхновая, и она находилась недалеко от SN2007af , а точнее на 15" к западу и на 8" к югу от центра галактики, то есть в том же секторе, но ближе к ядру.
В максимуме блеска 18 августа 1996 г. сверхновая имела следующие значения:

Наблюдения

Наблюдения галактики NGC 5584 проходили 20 апреля 2007 г. (JD: 2454210) на Гавайском телескопе Фолкеса.

Таблица. 1. Условия съемки галактики NGC 5584.

Фильтр
R, G, B
I
Hα
OIII
Всемирное время (UT)
11h 14m
11h 19m
11h 23m
11h 26m
Время экспонирования (сек)
200
200
200
120

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ

Измерение диаметра галактики

Рис. 3. Линия профиля по большой оси на изофото в фильтре B.

Для расчета диаметра галактики воспользуемся специальной компьютерной программой IRIS. Эта программа позволит нам из изображения в формате fits получить изофото, то есть изображение линий равной яркости. Сначала проводим измерения с помощью изофото. Проводим линию профиля по большой оси галактики (рис.3) в каждом фильтре и на экране строится график распределения интенсивности, по которому легко определить диаметр в пикселях.

Затем он переводится в угловые минуты. Точно также поступаем и с малой осью (рис. 4).

Рис. 4. Линия профиля по малой оси на изофото в фильтре B.

Изофото в фильтре V.
Изофото в фильтре R.
Изофото в фильтре I.
Рис. 5. Фотография, полученная путем сложения изображений в фильтрах B, V, R.
Измерение непосредственно по электронному изображению проводится иначе. Линия профиля проводится по одной из осей. Программа выдает график распределения интенсивности, где можно видеть следующее: кривая сначала проходит параллельно оси абсцисс (уровень фона), затем начинает подниматься, затем резкий пик, спад, затем вновь уровень фона. По графику измеряется расстояние в пикселях от конца первого участка уровня фона до начала второго участка уровня фона.

Рис. 6. Пример графика распределения интенсивности излучения, полученного с помощью программы IRIS в фильтре R.

Теперь по полученным измерениям составим таблицы – отдельно для измерений по изофото (таблица 2) и отдельно для измерений по изображениям (таблица 3). Сначала переведем полученные расстояния в угловые минуты. Мы знаем из характеристики телескопа, что поле зрения 4’.6 x 4’.6. Также размер фотографии 1024 пикселей. Отсюда составляем пропорцию и находим диаметр галактики в угловых минутах для каждой оси в каждом фильтре по формуле

X = 4’,6 x D / 1024,

где X – диаметр галактики в угловых минутах,
D – диаметр галактики в пикселях.

Таблица 2. Диаметр галактики в угловых минутах в разных фильтрах по большой и малой оси полученный по измерениям изофот

Фильтр
B
V
R
I
Профиль\ длина волны (l)
440
550
640
790
Большая ось (’)
2,9
3,1
3
2,9
Малая ось (’)
2,1
2,3
2,1
2,3
Таким образом, из таблицы 4 получаем, что максимальный диаметр NGC 5584 имеет в фильтре V и составляет 3’.1 x 2’.3.

Таблица 3. Диаметр галактики по большой и малой оси в различных фильтрах полученный по измерениям непосредственно изображений.

Фильтр
Размер в пикселях
Размер в угловых минутах
Бол. ось
Мал. ось
Бол. ось
Мал. ось
B
565
365
2,54
1,64
V
570
368
2,56
1,65
R
545
373
2,45
1,68
I
556
383
2,50
1,72

Определение расстояния до NGC 5584 и оценка её размеров

Используя формулу: V = H * r,
Расстояние, полученное таким образом, составляет 21,55 Мпк.

Зная расстояние, найдем размеры галактики по формуле: D = r * d / 206265,

Полученные нами угловые размеры галактики равны 3’.1 x 2’.3 отсюда линейные размеры 19.4 x 14.4 кпк. Данные величины характерны для спиральных галактик. Так для сравнения диаметр нашей Галактики составляет 30 килопарсек.

Измерение блеска сверхновой

Для измерения блеска сверхновой используется все та же программа IRIS. Значения яркости звезд сравнения имеются только в фильтрах В и R. По снимку определяется сначала блеск звезды сравнения, более яркой, чем сверхновая, затем самой сверхновой, находится их разность, и к этой разности прибавляется известное значение яркости звезды сравнения. Второй этап – измерение по снимку звезды сравнения, более слабой, чем сверхновая. Затем опять измеряем сверхновую. Находим разность полученных величин и отнимаем известное значение яркости этой звезды. После этого получается два значения. Между ними находим среднее арифметическое и точность данного измерения. Те же самые действия выполняются и со снимком в другом фильтре.

Рис. 7. Звезда сравнения [5].

На рисунке 7 цифрами обозначена звезда сравнения. В таблицах 4 и 5 приводится ее блеск (колонка 2) и полученная звездная величина сверхновой c помощью программы IRIS [6]. Измерения звезды и сверхновой в каждом фильтре проводились трижды, изменяя радиус апертуры.
Для звезды сравнения: В - R = 0m.6.

Таблица 4. Результаты измерений сверхновой в фильтре В.

Звезда сравнения
14m
SN
15 m,46 ± 0 m,01

Таблица 5. Результаты измерений сверхновой в фильтре R.

Звезда сравнения
13 m,8
SN
15 m,17 ± 0 m,01

Рис. 8. Положение величины блеска сверхновой, полученной из наблюдений на телескопе Фолкеса в фильтре В (синяя точка) и фильтре R (красная точка). Величины, отмеченные белыми, желтыми и зелеными кружочками получены другими авторами [4].

Таким образом, для сверхновой показатель цвета: В – R = 0m.29. То есть она такая же красная, как и сверхновая 1996 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проведенных наблюдений спиральной галактики NGC 5584 на телескопе Фолкеса получены следующие результаты:
1. Блеск сверхновой SN2007af в момент наблюдения составил в фильтре B = 15,46 ± 0,01, а в фильтре R = 15,17 ± 0,01. Несовпадение полученных результатов с кривой блеска других наблюдателей связано с тем, что пропускная способность фильтров используемых на телескопе Фолкеса несколько отличается от параметров фильтров других телескопов.
2. Определен диаметр галактики, который составляет 3’.1 x 2’.3 или 19.4 x 14.4 Кпк. Он несколько меньше в отличие от результатов наблюдений профессиональных астрономов. Заниженный размер получился вследствие того, что наблюдения проводились на менее крупном телескопе, а самое главное с более коротким временем экспонирования.
3. На основании полученных изофот можно сделать вывод, что NGC 5584 имеет несимметричную форму. Так спиральные ветви в юго-восточной части показывают более правильный вид, в то время как с противоположной стороны они представляют клочковатую структуру.
Все эти новые данные позволяют получить более полное представление о структуре спиральных галактик и вспышках сверхновых в них. Что, в конечном счете, вносит свой вклад в познании многообразной и бескрайней Вселенной.
Измерения, проведенные в этой работе, в первую очередь, позволяют расширить общие научные сведения и знания о космосе и окружающем нас пространстве, все эти данные хорошо согласуются с данными других ученых, полученными на других телескопах, что в очередной раз доказывает большую значимость проекта «Faulkes Teleskopes» в образовании юных астрономов.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE.
2. Carnegie Institution of Washington, 1994 vol. p. SANDAGE, A., BEDKE, J. THE CARNEGIE ATLAS OF GALAXIES. VOLUME II.
3. Circular No. 8817. Central Bureau for Astronomical Telegrams. INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION.
4. International Supernova Network.
5. DSS USNO-A2.0 http://www.supernovae.net/sn2007/reference/n5584.jpg.
6. http://www.astrosurf.com/buil