КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-22-00654

НазваниеМестный Объем как космологический эталон ближней Вселенной: малоизученное население галактик в пустотах

Руководитель Пустильник Семён Аронович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук , Карачаево-Черкесская Республика

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-705 - Галактика и Метагалактика

Ключевые слова карликовые галактики, эволюция галактик, галактики низкой поверхностной яркости, низкометалличные галактики, галактики пустот, темная материя

Код ГРНТИ41.27.29

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Местный Объем (далее МО, условно определяемый как объем внутри сферы с радиусом 11 Мпк, центрированной на Местную Группу) и входящие в него галактики и их структуры в течение многих лет являются важным полигоном для проверки нашего понимания космологических проблем на линейных массштабах от 1 до 10 Мпк (например, Klypin et al. 2015, MNRAS, 454, 1798). МО является достаточно большой и представительной ячейкой ближней Вселенной. Текущий список известных галактик МО включает 1240 объектов (см. Karachentsev et al. 2013, AJ, 145, 101 и обновления этой выборки на https://www.sao.ru/lv/lvgdb). В течение последних двух десятилетий было много наблюдательных проектов, нацеленных на понимание свойств галактик МО. Они включали в подавляющем большинстве наблюдения относительно малых подвыборок населения МО (до сотни) в диапазоне длин волн от радио (линии 21 см HI) до УФ. Эти проекты дали в результате широкую картину свойств галактического населения МО, которые вместе с данными об их движениях, кинематике и скучиванию использовались для сравнения в современными моделями эволюции и численным моделированием ближней Вселенной. К сожалению, почти все эти проекты ограничены по числу галактик МО и не очень представительны в контексте окружения. Подавляющее большинство изученных галактик МО принадлежит примерно десятку хорошо известных групп типа Местной группы и разреженному облаку в Гончих Псах (CVn cloud). До последнего времени галактики МО, попадающие в области наименьшей плотности, были известны только в Местном войде (void Tully), общим количеством порядка полутора десятков. Поэтому отбор таких галактик для больших проектов, упомянутых выше, был практически невозможен. В единственной работе, посвященной проверке влияния окружения на свойства галактик МО (морфология и звездообразование, Karachentsev et al. 2018, MNRAS, 479, 4136), авторы использовали локальный критерий изолированности (за неимением других возможностей). Как показано в нашей работе Pustilnik et al. (2019, MNRAS, 482, 4329), это приводит к существенно отличной выборке по сравнению с выборкой объектов в пустотах. Только малая часть локально изолированных галактик оказалась среди населения войдов. Между тем, как показано в наших недавних работах (Pustilnik et al. 2016, MNRAS, 463, 670; 2020, MNRAS, 493, 830), свойства мало-массивных галактик в пустотах могут значительно отличаться от свойств таких же галактик, входящих в типичные группы. Это, в свою очередь, может быть серьезной проблемой при сравнении реального населения МО с предсказаниями моделей. В частности, некоторые модельные расчеты предсказывают существование в ближней Вселенной так называемых 'Very Young Galaxies' (VYGs) - Очень Молодых Галактик (Tweed et al., 2018, MNRAS, 477, 1427), в которых большая часть звездной массы образовалась за последний 1 млрд лет. Относительная доля таких объектов может сильно отличаться в разных вариантах космологических моделей (Cold DM по сравнению с Warm DM). Результаты наших наблюдений последних лет действительно дают указания на существование таких редких галактик (Pustilnik et al. 2020 и ссылки в этой статье). Поэтому, без учета галактик населяющих ближайшие пустоты понимание свойств галактик МО остается неполным, а сравнение с численными космологическими моделями - ограниченным. Актуальность нашего проекта состоит в том, что мы дополним информацию о свойствах галактик в группах МО данными о практически неисследованных карликах МО, находящихся в ближайших пустотах. Выборка таких галактик общим числом 263 (т.е. порядка 20% от общего числа галактик МО) стала доступна только в 2019 г., как результат создания каталога "Nearby Void galaxies" (Pustilnik et al. 2019). В этом каталоге были представлены 1354 галактики, населяющие войды в пределах сферы с радиусом 25 Мпк. Упомянутые 263 галактики - это та часть объектов каталога, которая попадает внутрь МО. По логике детального изучения такого важного для космологии и внегалактической астрофизики объекта как МО, необходимо ставить задачу подробного изучения всех этих 263 галактик как специфического населения МО. Однако, это определенно задача для большого проекта на 3-5 лет. В качестве пилотного проекта, мы хотим изучить выборку 60-ти галактик наименьшей светимости (M_B > -13), населяющих пустоты в МО. Это позволит существенно улучшить наше понимание разнообразия галактик в МО и расширит возможности сравнения выборки галактик МО с численными космологическими моделями. Выполнение этого проекта позволит оценить необходимые ресурсы и возможности для последующего исследования оставшихся примерно 200 галактик в ближайших пустотах МО. Кроме того, именно такие слабые галактики, в силу эффектов наблюдательной селекции, являются наименее исследованными. Наш проект позволит в значительной степени закрыть этот пробел. По нашим данным (Pustilnik et al. 2016, 2020), именно среди таких объектов повышено содержание необычных галактик с экстремально низкой металличностью газа (Zo/50 < Z < Zo/30, где Zo - металличность Солнца) и предельно высокой массовой долей газа (M_gas/M_star ~50-100). Именно эволюционные параметры - металличность газа и его массовая доля являются основными целями наблюдательной части этого проекта, реализуемой на больших телескопах. Для задач фотометрии, включая распределение поверхностной яркости и цветовых индексов, мы в основном будем использовать изображения из открытых баз данных глубоких обзоров неба. Для галактик без HI данных, по наблюдениям на больших радиотелескопах мы получим интегральные параметры нейтрального газа HI. Для наиболее интересных объектов, мы с помощью синтезирующего индийского радиотелескопа GMRT получим более детальные данные, включая карты распределения HI и его поле скоростей в линии 21 см.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---