2.4 HI свойства близких галактик

Определение глобальных параметров галактик по наблюдениям в линии нейтрального водорода 21 см [122] открыло новый подход к изучению эволюции газовой и звёздной подсистем галактик. За прошедшие 30 лет количество галактик с измеренными потоком и шириной линии HI выросло на два порядка и достигло $N\sim10^4$. Изучению соотношений между глобальными водородными и оптическими характеристиками галактик посвящено множество публикаций. Наиболее полное сравнение HI данных для $\sim6000$ галактик было проведено Roberts & Haynes [123]. Однако их выборка, как и многие другие, была ограничена видимой величиной или угловым диаметром галактик, а не фиксированным расстоянием, что приводило к большим эффектам наблюдательной селекции в области существенно малых объектов.

Для анализа глобальных параметров галактик в выборке, ограниченной расстоянием (volume limited), Huchtmeier & Richter [66] выбрали список галактик Kraan-Korteweg & Tammann [93] с исправленными лучевыми скоростями V₀<500 км/с. Исследованная в 1988 году выборка содержала 146 галактик преимущественно низкой светимости. За последнюю декаду исходная выборка близких галактик увеличилась почти в 2 раза.

В качестве основной базы данных об оптических и HI свойствах галактик мы использовали последнюю версию (LEDA) каталога PGC [116]. В ряде случаев видимые величины, угловые диаметры и морфологические типы галактик были уточнены по крупномасштабным ПЗС снимкам, полученным на 6 метровом телескопе САО РАН и 2.6 метровом Nordic телескопе. Из списка галактик с V₀<500 км/с мы исключили около 100 объектов в центральной области скопления Virgo, а также более 50 ложных ``близких галактик'' (таких, как шаровые скопления, планетарные туманности или случаи проекции яркой звезды на далёкую галактику). Наша выборка (Местный объём) была дополнена новыми объектами из списка Karachentseva & Karachentsev [87] и других последних источников. Были приняты во внимание также результаты недавних обзоров близких галактик в линии HI [63,64,26]. Всего в нашей дополненной выборке содержится 303 галактики.

Для галактик с измеренным HI потоком, S (Jansky$\,$км/с), скорректированным за эффект заполнения апертуры, мы вычисляли массу нейтрального водорода по формуле:

$$\log\left({\cal M}_{\rm HI}/{\cal M}_\odot\right) = \log S + 2\log D + 5.37,$$ (2.4)

где D -- расстояние до галактики в Мпк. Для 188 галактик мы использовали индивидуальные фотометрические оценки расстояния. Для 47 галактик, расположенных внутри известных групп, принималось медианное расстояние соответствующей группы, а расстояния до остальных галактик были оценены по их лучевой скорости, D=V₀/H. В качестве локальной величины постоянной Хаббла мы приняли H=70 км/с/Мпк. Лучевая скорость галактик, V₀, была исправлена за движение Солнца относительно центроида Местной группы в направлении $l=93^\circ$, $b=-4^\circ$ и со скоростью V=316 км/с (см. главу 3). При вычислении светимости галактики в фильтре B, ${\cal L}/{\cal L}_\odot$ и стандартного линейного диаметра, A₂₅ (кпк), мы учитывали поправки за межзвёздное поглощение и наклон галактики в манере, принятой в PGC [116]. Мы использовали значение поглощения из инфракрасных карт Schlegel et al. [133]. Для оценки полной массы галактики в пределах стандартного углового диаметра, a₂₅ (в угловых минутах), мы использовали соотношение:

$$\log\left({\cal M}_{25}/{\cal M}_\odot\right) = 2\log V_{\rm max}+ \log a_{25} + \log D + 4.52,$$ (2.5)

где $V_{\rm max}$ означает амплитуду внутреннего вращения галактики в км/с, исправленную за наклон галактики к лучу зрения с учётом поправки за турбуленцию. Для карликовых галактик наклон находится плохо из-за неопределенности в оценке отношения осей таких галактик. При переходе от ширины водородной линии W₅₀ или W₂₀ к $V_{\rm max}$ мы следовали модели поправок за турбулентные движения газа, описанной Tully [146], с параметрами $\sigma_t=19$ км/с и $\sigma_z=12$ км/с. Из-за большой неопределенности поправок за наклон при отношении осей галактики b/a>0.8 полную массу таких галактик мы не определяли.

Полный список галактик Местного объёма и их глобальных параметров приведен в приложении . В работе были использованы данные о 275 галактиках с V₀<500 км/с и 28 карликовых сфероидальных галактиках без оценок лучевой скорости, но с большой степенью уверенности являющихся членами известных близких групп. В анализе также участвовали 15 галактик со скоростями больше 500 км/с, имеющих оценки расстояния меньше 10 Мпк.