Отношение лучевой скорости галактики, исправленной за движение к апексу, к её расстоянию можно рассматривать как индивидуальную оценку параметра Хаббла, Hi=Vi/Di. Распределение величин Hi по небу в экваториальных координатах представлено на рисунке 4.2. Галактики с величинами Hi больше или меньше среднего показаны, соответственно, светлыми и чёрными кружками. Звездочкой отмечено направление на центр скопления в Virgo. Рисунок 4.2 обнаруживает значительные вариации Hi от одной области неба к другой, которые указывают на анизотропный характер местного поля скоростей.
Для описания анизотропного поля скоростей у близких галактик мы использовали следующую модель. Радиальная скорость галактики V представлялась соотношением
(4.1) |
где -- модуль расстояния галактики, H -- симметричный (Hij= Hji) тензор локальной величины параметра Хаббла, n -- единичный вектор, указывающий направление на галактику, а -- вектор скорости Солнца относительно цетроида Местной группы. Наблюдаемая (гелиоцентрическая) скорость галактики и измеряемый модуль расстояния выражались как:
(4.2) |
где случайные ошибки измерения скорости (включая вириальные движения) и модуля расстояния считались взаимно независимыми с параметрами:
(4.3) |
Значения тензора Hij и компоненты вектора движения Солнца определялись методом наименьших квадратов из условия:
При этом мы игнорировали отклонения, превышающие , и исключали несущественные предикторы на уровне значимости 95%. (Всего было отброшено четыре галактики: K 61, K 63, K 73 и NGC 5237, входящие в близкие группы вокруг М 81 и Centaurus A). Принимая для двух параметров в уравнении (4.4) значения км/с и , мы получили величину и направление апекса Солнца относительно галактик Местного объёма:
(4.5) |
что в пределах -ошибок согласуется с прежними параметрами апекса, полученного в разделе 3.3. Для компонентов тензора Hij в сверхгалактических декартовых координатах нами получены следующие значения:
(4.6) |
где сами значения и их стандартные отклонения выражены в км/с/Мпк, а компоненты, незначимые на уровне 95%, опущены. Таким образом, эллипсоид, характеризующий анизотропию местного хаббловского потока, имеет главные оси:
(4.7) |
с направлением большой оси ( , ) в галактических координатах. Построенные для этого решения ``изохабблы'' показаны на рисунке 4.2. Один из ``горячих'' полюсов располагается в созвездии Pisces, другой -- в южной части созвездия Virgo на расстоянии от направления на центр Местного сверхскопления.
Чтобы проверить устойчивость полученного решения, мы повторили вычисления, варьируя положение радиуса внешней границы Местного объёма при одинаковом Мпк. Результаты представлены на рисунке 4.3. Как следует из этих данных, параметры апекса Солнца (5) мало зависят от изменения в диапазоне от 5 до 10 Мпк. Соотношение осей эллипсоида также остаётся приблизительно постоянным, хотя и наблюдается слабая тенденция к вытягиванию ``фасолины'' анизотропии с ростом . Дисперсия пекулярных лучевых скоростей галактик обнаруживает плавный подъем от 75 до 85 км/с при Мпк, что, вероятно, вызвано ограничением галактик выборки по максимальной лучевой скорости км/с. Аналогичным образом рисунок 4.4 показывает вариацию основных параметров решения с изменением радиуса внутренней границы объёма при постоянном Мпк. Эти данные показывают, что на рубеже Мпк зависимости у большинства параметров испытывают заметный скачок. Такое поведение может быть обусловлено галактиками группы Maffei/IC 342, расстояния до которых измерены с невысокой точностью из-за сильного галактического поглощения. В целом наблюдается тенденция возрастания локальной величины параметра Хаббла на % при вариации от 1.0 до 2.5 Мпк.
Как было отмечено выше, в сверхгалактической системе координат недиагональные компоненты тензора Hij относительно невелики. Это указывает на то, что природа локальной анизотропии поля скоростей связана с Местным сверхскоплением. Карта квадрупольной анизотропии в сверхгалактических координатах, обрисованная ``изохабблами'', представлена на рисунке 4.5. Положение центра скопления Virgo указано звёздочкой. Как видно из этих данных, ``горячие'' полюса с H>80 км/с/Мпк располагаются вдоль экватора сверхскопления с той точностью ( ), с которой известно положение на небе сверхгалактической плоскости.
В моделях нелинейного сферически симметричного торможения галактик скоплением Virgo [91,134] картина отклонения лучевых скоростей галактик от идеального хаббловского потока должна зависеть симметричным образом от углового расстояния галактики относительно направления на центр Virgo. Согласно Kraan-Korteweg [91], для галактик с идеальной хаббловской скоростью V=500 км/с, расположенных в двух конусах: и (на Virgo и анти-Virgo), должны наблюдаться избыточные лучевые скорости. В промежуточной зоне ( , охватывающей области сверхгалактических полюсов, наблюдаемые скорости ожидаются меньше идеальных хаббловских. Максимальная амплитуда анизотропии параметра H при V=500 км/с составляет %, а средняя амплитуда по всему Местному объёму -- менее 10%.
В самых общих чертах наблюдаемый эффект квадрупольной анизотропии у близких галактик сходен с ожидаемым в модели Virgocentric flow [91]. Основные различия заключаются в том, что наблюдаемая амплитуда анизотропии больше ожидаемой в 2-3 раза, а положение большой оси эллипсоида Hijотклоняется на от направления на центр Virgo. Указания на эту особенность (как местную аномалию скорости) были получены ещё de Vaucouleurs & Peters в 1985 [36]. Необходимо отметить, что квадрупольная анизотропия скоростей может возникать при дифференциальном вращении Местного сверхскопления. Эту идею ещё в 50-х годах высказывали Огородников [3] и de Vaucouleurs [30]. В случае чистого вращения (без падения на центр Virgo) ожидаемое направление большой оси эллипсоида пекулярных скоростей будет составлять угол с направлением на центр сверхскопления. Поскольку наблюдаемое удаление горячего полюса от центра Virgo составляет , можно предположить, что пекулярные движения близких галактик отражают сумму двух глобальных эффектов: дифференциального сжатия и вращения Местного сверхскопления. Однако существующие сценарии образования галактик и их систем не предсказывают наличия громадного момента вращения на масштабе сверхскоплений галактик.