1 / 36

Предыдущие оценки светимостей Лирид методом статистических параллаксов

glenys
Download Presentation

Предыдущие оценки светимостей Лирид методом статистических параллаксов

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. А.К.Дамбис1,  Л.Н.Бердников1, О.В.Возякова1, А.Ю.Князев1,2,3, В.В.Кравцов1,4, А.С.Расторгуев1, Р.Сефако21 ГАИШ МГУ .2 South African Astronomical Observatory .3Southern African Large Telescope .4Instituto de Astronomía, Univ. Católica del Norte, ChileЛириды: визуальные и ИК светимости, нормальные цвета и кинематика”Cовременная звёздная астрономия-2013" ГАО РАН (Пулково), Санкт-Петербург), 10-12 июня 2013 г.

  2. Нуль-пункт фотометрической шкалы расстояний Лирид может быть определен как побочный продукт исследования кинематики Лирид поля методом статистических параллаксовПервое такое определение:Е.Д.Павловская, ПЗ, Т.9, С.349, 1953привело к сокращению шкалы расстояний сразу на ~30%

  3. Предыдущие оценки светимостей Лирид методом статистических параллаксов

  4. Метод статистических параллаксов(максимизация функции правдоподобия) Плотность вероятности того, что конкретная звезда имеет определенные расстояние, лучевую скорость и компоненты собственных движений при условии принадлежности к популяции с заданными кинематическими параметрами (средняя скорость относительно Солнца – Uo,Vo,Wo, компоненты тензора дисперсии скоростейσU, σV, σWи др. параметры(например, параметры кривой вращения) и принятая шкала расстояний в Kраз «длиннее» настоящей, равна (Uo,Vo,Wo, σU, σV, σW, …, K) Вероятность того, что все звезды выборки имеют наблюдаемые Vr, μα, μδи принятая шкала расстояний «длиннее» настоящей в K раз, равна P=П(Uo,Vo,Wo, σU, σV, σW, …, K) L = Σlog (Uo,Vo,Wo, σU, σV, σW, …, K)

  5. Метод статистических параллаксов (максимизация функции правдоподобия) Маррей, 1986 Одномодальное распределение скоростей: Бимодальное распределение скоростей: α – доля 1-й популяции

  6. ЛИРИДЫ • Гиганты типа A-F • P=0.2-1.2 d • M ≈ 0.7M0 • L = 40−50L0 • t > 10 Gyr

  7. σM~0.06 − 0.09m ЛИРИДЫ - ИНДИКАТОРЫ РАССТОЯНИЯ Т.К. ПОДЧИНЯЮТСЯ ЗАВИСИМОСТИ ПЕРИОД-МЕТАЛЛИЧНОСТЬ-СВЕТИМОСТЬ (в зависимости от фотометрич. полосы) <Mλ>i = aλ + bλ [Fe/H] + cλ lg PF

  8. Catelan et al. (2004) ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ПЕРИОД-МЕТАЛЛИЧНОСТЬ-СВЕТИМОСТЬ

  9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ РАССТОЯНИЙ ЛИРИД DM = <m0>-<M> = 5 lg D – 5 - модуль расстояния <m0>i = <m>i – A <m>i – A – <M>i = 5 lg D – 5 Для определения D надо знать: - видимую величину <m>i - абсолютную величину <M>i - межзвездное поглощение A <m>iнепосредственно из наблюдений <M>iпо наблюдаемому Z ([Fe/H]) и PF надо определить параметры зависимости M([Fe/H],PF) Aпо избытку цвета или 2D-3D карте (модели) поглощения

  10. РАССМАТРИВАЕМ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ПОЛОС V, Ks(2MASS) И W1 (WISE) ИНТЕРЕСУЮТ: ЛИРИДЫ ПОЛЯ С ИЗВЕСТНЫМИ Vr, [Fe/H]

  11. WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) (UCLA-Caltech/JPL, NASA, 2009-2011) • 40-см орбитальный ИК телескопдля обзора всего неба • Полосы 3.35, 4.6, 11.6, 22.1 мкм, поле зрения 47’ (расширение 2MASS) • Каталог (DR 2012) содержит данные о 563 921 584 объектах ярче 14-15 (3 – 5 мкм) Ссылка CDS: http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/Cat?II/311 (Cutri et al., 2012)

  12. ИСТОЧНИКИ ДАННЫХ О СРЕДНИХ ВЕЛИЧИНАХ ЛИРИД ПОЛЯ В ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ ПОЛОСЕ V (ОПОРНЫЙ РЯД – Bookmeyer et al. 1977)

  13. СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ <Ks>iЛИРИД ПОЛЯ В ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ ПОЛОСЕ Ks – «ОДНОФАЗНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ» ИЗ КАТАЛОГА 2MASS С ПОПРАВКАМИ, УЧИТЫВАЮЩИМИ ФАЗУ НАБЛЮДЕНИЙ СОГЛАСНО ПРОЦЕДУРЕ Feast et al. (2008) СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ <W1 (WISE)>iЛИРИД ПОЛЯ В ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ ПОЛОСЕ W1 – КРИВЫЕ БЛЕСКА ПО ДАННЫМ WISE (Wright et al. 2010)

  14. Кривая блеска в полосе W1 для лириды TT Lyn, расположенной на низкой эклиптической широте

  15. Кривая блеска в полосе W1 для лириды VW Dor, расположенной вблизи полюса эклиптики

  16. ИСТОЧНИКИ НЕФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ Vr и [Fe/H] взяты из компиляции наблюдательных данных Dambis (2009) и основаны в основном на каталоге Beers et al. (2000) + недавние измерения Kinman & Brown (2010), For et al. (2011) + фотометрические оценки [Fe/H] по параметрам кривых блеска ASAS и NSVS Все металличности переведены в шкалу Zinn & West Собственные движения - из каталога UCAC4 (393 звезды)

  17. Ошибки наблюдательных данных: Средние величины <V>i : σ <V> = 0.015—0.035 Средние величины <Ks>i :σ < Ks > = 0.03 —0.09 Средние величины <W1>i :σ < W1 > = 0.01 —0.09 С лучевыми скоростями хуже…

  18. ОШИБКИ КОМПОНЕНТОВ СОБСТВЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ При больших пространственных скоростях Лирид поля ошибки собственных движений вполне приемлемы

  19. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧНОСТЕЙ ЛИРИД ВЫБОРКИ Толстый диск

  20. ПАРАМЕТРЫ ЗАВИСИМОСТИ Mv( [FE/H], PF ) <MV>iпри данном [Fe/H]не зависит от периода: <MV>i = aV +bV [Fe/H] Эмпирические оценки ПРИНИМАЕМ ПРОСТОЕ СРЕДНЕЕ: bV = 0.232 <MV>i = aV +0.232 [Fe/H]

  21. PF = P период Лириды (для звёзд типа RRab) lg PF = lg P+0.127 (для звёзд типа RRc)

  22. ПАРАМЕТРЫ ЗАВИСИМОСТИ Mk([Fe/H],PF) <Mk>i = ak +bK [Fe/H] + ck lg PF Эмпирическая оценка ck = -2.33 (Jones et al. 1992; Frolov& Samus 1998; Catelan et al. 2004) (< V >i − < Ks >i)0 = (aV − ak ) + (0.232- bK ) [Fe/H] + 2.33 lg PF Калибровка нормальных цветов: (< V >i − < Ks >i)0 = 1.863+ 0.144 [Fe/H] + 2.33 lg PF (aV − ak ) = 1.863 ± 0.024, 0.232– bK = 0.144 ± 0.016, bK = 0.088 По лиридам на галактических широтах |b|> 25o, межзвездное поглощение по модели Drimmel et al. 2003, с законом поглощения согласно Yuan et al. 2013: <Mk>i = ak +0.088 [Fe/H] -2.33lg PF , aK = aV – 1.863

  23. ПАРАМЕТРЫ ЗАВИСИМОСТИ MW1 ( [FE/H], PF ) <MW1>i = aw +bw [Fe/H] + cw lg PF (< Ks >i − < W1 >i)0 = 0.056 ± 0.004 (По лиридам на Галактических широтах |b|> 25o, межзвездное поглощение по модели Drimmel et al. (2003), закон поглощения согласно Yuan et al. (2013)) <MW1>i = aw + 0.088 [Fe/H] -2.33lg PF ,aW = aV – 1.919 aV – единственный определяемый параметр, ответственный за систематику шкалы расстояний

  24. ПОПУЛЯЦИЯ ЛИРИД ПОЛЯ КИНЕМАТИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНА И СОСТОИТ ИЗ 2 СУБПОПУЛЯЦИЙ – ЗВЕЗД ГАЛО И ТОЛСТОГО ДИСКА

  25. Метод статистических параллаксов с исходными расстояниями, определенными по калибровке (387 звезд) <MW1>i = aw + 0.088 [Fe/H] -2.33lg PF. Поглощение для звёзд на высоких широтах |b|>25º по 3D модели Drimmel et al. (2003), а на низких широтах – по полученной калибровке нормальных цветов (< V >i − < Ks >i)0 = 1.863+ 0.144 [Fe/H] + 2.33 lg PF <MW1>i = (-0.766 ± 0.083)+ 0.088 [Fe/H] -2.33lg PF

  26. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГАЛАКТОЦЕНТРИЧЕСКИХ РАССТОЯНИЙ ЛИРИД ВЫБОРКИ

  27. Если оставить только объекты с RG от 6.4 до 9.6 кпк (R0 ± 1.6 кпк) <MW1>i = -0.825 ± 0.088+ 0.088 [Fe/H] -2.33lg PF <MV>i = 1.094 + 0.232 [Fe/H] <MKs>i = −0.769 + 0.088 [F e/H] − 2.33 lgPF <MK(CIT)>i = −0.750 + 0.088 [F e/H] − 2.33 lgPF Оценки параметров очень устойчивы !

  28. Расстояние до центра Галактикипо наблюдениям лирид балджа (<[Fe/H]> ≈ 1.29) СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ: R0 ≈ 8.0 ± 0.38 кпк

  29. Расстояние до БМО СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ: DM ≈ 18.34 ± 0.09 (D ≈ 46.6 ± 2.0 кпк)

  30. Расстояние до M31 СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ: DM ≈ 24.24 ± 0.09 (D ≈ 705 ± 30 кпк)

  31. Расстояние до M33

  32. Расстояния до галактик Местной группы

  33. Вращение популяций Лиридв Галактике Согласно Reid & Brunthaler (2004), собственное движение радиоисточника Sgr A∗ в центре Галактики по Галактиче-ской долготе равноμSgrA∗ = 6.379 ± 0.026 мсд/год •  линейная скорость Галактического вращения Солнца равна (с учетом расстояния до центра Галактики R0 ≈ 8.0 ± 0.38 кпк)Vо =220 - 240км/с •  скорость вращения популяции Лирид гало равна • V(halo) = +18…+35км/с •  скорость вращения популяции Лирид толстого диска равна • V(thick disk) =+193…+208км/с

  34. Постоянная Хаббла и возраст Вселенной • Полученная оценка расстояния до БМО DMБМО≈ 18.34 ± 0.09(D БМО ≈ 46.6 ± 2.0 кпк) приводит к оценке постоянной Хаббла H0 ≈ 80.0 ± 3.4 км/с/Мпк (полученной простым шкалированием оценки Freedman et al. 2012). • С учетом оценки космологической постоянной ΩΛ = 0.74±0.02, определенной Mohlabeng & Ralston (2013) путем анализа выборки 580 SN Ia в рамках ΛCDM модели, возраст Вселенной оценивается в 12.5 Gyr (WMAP: H0 ≈ 69 ± ... км/с/Мпк)

  35. выводы • Построены взаимно согласованные калибровки зависимостей металличность – период - светимость для Лирид в полосах V, Ks, W1(WISE), нуль-пункты определены методом статистических параллаксов • Получена калибровка нормальных показателей цвета (V-Ks)0для Лирид • Определены параметры эллипсоидов скоростей Лирид гало и толстого диска, а также скорости вращения этих популяций • Получены оценки расстояний до центра Галактики (8.0 ± 0.4 кпк) и 17 других галактик Местной группы • Получена оценка постоянной Хаббла H0 = 80 ± 3.4 км/с/Мпк и возраста Вселенной t= 12.5 Gyr • Благодарим за внимание !

More Related