Звездообразование в спиральных рукавах галактик и между ними
Чугунов Илья Владимирович
Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Российской академии наук
Авторы: Марчук Александр Александрович, Чугунов Илья Владимирович
Природа и механизм формирования спиральной структуры дисковых галактик остается не до конца изученным явлением. Например, в частности, не ясно связан ли повышенный темп звездообразования в спиральных рукавах с более высокой эффективностью превращения газа в звёзды, или же причина только в том, что в спиральных рукавах скапливается большее количество газа?
В данной работе изучено, как отличается удельный темп звездообразования в спиральных рукавах галактик и в межрукавном пространстве, а также для некоторых галактик -- эффективность звездообразования. Исследованы три очень разных наблюдательных выборки галактик, для которых возможно оценить пространственно-разрешённый темп звездообразования и распределение массы: 1) близкие хорошо разрешенные галактики в данных S4G и Dustpedia 2) несколько сотен галактик из SDSS-MaNGA и 3) далекие галактики на z ~ 1, для которых были использованы изображения HST и JWST. Для выделения областей, относящихся к спиральному узору, применялись результаты авторской фотометрической декомпозиции, а также результаты проекта Galaxy Zoo:3D.
Нами найдено, что удельный темп звездообразования в спиральных рукавах оказывается в среднем на 30% выше, чем в межрукавном пространстве без значительных различий между выборками, несмотря на такое разнообразие использованных данных, причем это же соотношение наблюдается и в далеких (~8 млрд. лет назад) галактиках. Проведенное большое количество проверочных тестов, изучено также время истощения газа в близких галактиках для спиралей и между ними. Полученный результат согласуется с картиной в которой эффективность звездообразования в спиральных рукавах не растет, иными словами, спиральные рукава всего лишь служат "аккумуляторами" большего количества газа.