Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках

Предложен новый вариант ON- и NS-калибровок (ON11- и NS11-калибровки) для определения содержания кислорода и азота в областях H II. Предложены также новые критерии разделения туманностей на три класса: холодные, теплые и горячие. Запропоновано новий варіант ON- і NS-калібрувань (ON11- и NS11-калібру...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Кинематика и физика небесных тел
Date:2012
Main Authors: Зинченко, И.А., Пилюгин, Л.С.
Format: Article
Language:Russian
Published: Головна астрономічна обсерваторія НАН України 2012
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77368
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках / И.А. Зинченко, Л.С. Пилюгин // Кинематика и физика небесных тел. — 2012. — Т. 28, № 5. — С. 3-26. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860127956013154304
author Зинченко, И.А.
Пилюгин, Л.С.
author_facet Зинченко, И.А.
Пилюгин, Л.С.
citation_txt Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках / И.А. Зинченко, Л.С. Пилюгин // Кинематика и физика небесных тел. — 2012. — Т. 28, № 5. — С. 3-26. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Кинематика и физика небесных тел
description Предложен новый вариант ON- и NS-калибровок (ON11- и NS11-калибровки) для определения содержания кислорода и азота в областях H II. Предложены также новые критерии разделения туманностей на три класса: холодные, теплые и горячие. Запропоновано новий варіант ON- і NS-калібрувань (ON11- и NS11-калібрування) для визначення вмістів кисню і азоту в областях H II. Запропоновано нові критерії поділу туманностей на три класи: холодні, теплі та гарячі. New expressions for the ON and NS calibrations (ON11 and NS11 calibrations) for the determination of oxygen and nitrogen abundances in H II regions are proposed. New criteria to divide the H II regions into three classes (hot, warm and cold) are also suggested.
first_indexed 2025-12-07T17:43:23Z
format Article
fulltext ÂÍÅÃÀËÀÊÒÈ×ÅÑÊÀß ÀÑÒÐÎÍÎÌÈß ÓÄÊ 524.78 È. À. Çèí÷åíêî, Ë. Ñ. Ïèëþãèí Ãëàâíàÿ àñòðîíîìè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ Íàöèîíàëüíîé àêàäåìèè íàóê Óêðàèíû óë. Àêàäåìèêà Çàáîëîòíîãî 27, Êèåâ, 03680 zinchenko@mao.kiev.ua Ýâîëþöèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â SDSS-ãàëàêòèêàõ Ïðåäëîæåí íîâûé âàðèàíò ON- è NS-êàëèáðîâîê (ON11- è NS11-êàëè - áðîâ êè) äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â îáëàñòÿõ H II. Ïðåäëîæåíû òàêæå íîâûå êðèòåðèè ðàçäåëåíèÿ òóìàííîñòåé íà òðè êëàññà: õîëîäíûå, òåïëûå è ãîðÿ÷èå. ON11- è NS11-êàëèáðîâêè îáåñïå÷èâàþò áîëåå âûñîêóþ òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèé êèñ ëîðîäà è àçîòà ïî èíòåãðàëüíûì ýìèññèîííûì ñïåêòðàì ïî ñðàâ - íåíèþ ñ ON- è NS-êàëèáðîâêàìè. Îïðåäåëåíî ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà è àçîòà äëÿ âûáîðêè 57470 SDSS-ãàëàêòèê ñ èñïîëüçîâàíèåì ON11- è NS11-êàëèáðîâîê. Èçìåðåííûå ïîòîêè â ñèëüíûõ ëèíèÿõ â SDSS- ñïåêò ðàõ ýòèõ ãàëàêòèê âçÿòû èç êàòàëîãà MPA/JHU. Ïîñòðîåíà äèà ãðàììà «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü» äëÿ íåñêîëüêèõ äèàïàçîíîâ êðàñ íûõ ñìåùåíèé. Íàéäåíî, ÷òî ìåæçâåçäíàÿ ñðåäà ãàëàêòèê ñ ìàññîé lgM/M� > 11.3 çà ïîñëåäíèå 4 ìëðä ëåò, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò äèàïà çîíó êðàñíûõ ñìåùåíèé z = 0...0.4, ïðàêòè÷åñêè íå îáîãàòèëàñü íè êèñ ëîðîäîì, íè àçîòîì. Ýòî çíà÷èò, ÷òî àêòèâíàÿ ñòàäèÿ çâåçäî - îáðàçîâàíèÿ â ìàññèâíûõ ãàëàêòèêàõ çàêîí÷èëàñü áîëåå 4 ìëðä ëåò íà çàä. Äëÿ ãàëàêòèê ìåíüøåé ìàññû èçìåíåíèÿ ñîäåðæàíèÿ àçîòà è êèñ ëîðîäà çà óêàçàííûé ïåðèîä óâåëè÷èâàþòñÿ ñ óìåíüøåíèåì ìàññû ãàëàêòèêè. ÅÂÎËÞÖ²ß Â̲ÑҲ ÊÈÑÍÞ ² ÀÇÎÒÓ Â SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ, dzí - ÷åíêî ². À., ϳëþã³í Ë. Ñ. — Çàïðîïîíîâàíî íîâèé âàð³àíò ON- ³ NS-êà - ë³áðóâàíü (ON11- è NS11-êàë³áðóâàííÿ) äëÿ âèçíà÷åííÿ âì³ñò³â êèñíþ ³ àçî òó â îáëàñòÿõ H II. Çàïðîïîíîâàíî íîâ³ êðèòå𳿠ïîä³ëó òóìàí - íîñòåé íà òðè êëàñè: õîëîäí³, òåïë³ òà ãàðÿ÷³. ON11- ³ NS11-êà ë³ á - ðóâàííÿ çàáåçïå÷óþòü âèùó òî÷í³ñòü âèçíà÷åííÿ âì³ñò³â êèñíþ ³ àçîòó ïî ³íòåãðàëüíèõ åì³ñ³éíèõ ñïåêòðàõ ó ïîð³âíÿíí³ ç ON- ³ NS-êà - ë³áðóâàííÿìè. Âèçíà÷åíî âì³ñòè êèñíþ ³ àçîòó äëÿ âèá³ðêè 57470 3 ÊÈÍÅÌÀÒÈÊÀ È ÔÈÇÈÊÀ ÍÅÁÅÑÍÛÕ ÒÅË òîì 28 ¹ 5 2012 © È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ, 2012 4 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ SDSS-ãà ëàêòèê ç âèêîðèñòàííÿì ON11- ³ NS11-êàë³áðóâàíü. Âèì³ðè ïî òîê³â ó ñèëüíèõ ë³í³ÿõ ó SDSS-ñïåêòðàõ öèõ ãàëàêòèê îòðèìàíî ³ç êà òàëîãó MPA/JHU. Ïîáóäîâàíî ä³àãðàìó «ìàñà — ìåòàë³÷í³ñòü» äëÿ ê³ëüêîõ ä³àïàçîí³â ÷åðâîíèõ çì³ùåíü. Âñòàíîâëåíî, ùî ì³æçîðÿíå ñå ðåäîâèùå ãàëàêòèê ç ìàñîþ lg(M/M�) > 11.3 çà îñòàíí³ 4 ìëðä ðîê³â, ùî â³äïî â³ äຠ³íòåðâàëó ÷åðâîíèõ çì³ùåíü z = 0...0.4, ìàéæå íå çáàãà òèëîñü í³ êèñíåì, í³ àçîòîì. Öå çíà÷èòü, ùî àêòèâíà ñòàä³ÿ çîðå óòâîðåííÿ ó ìàñèâíèõ ãàëàêòèêàõ çàê³í÷èëàñü á³ëüø í³æ 4 ìëðä ðîê³â òîìó. Äëÿ ãàëàêòèê ìåíøî¿ ìàñè çì³íà âì³ñòó àçîòó ³ êèñíþ çà âêà çàíèé ïåð³îä çá³ëüøóºòüñÿ ç³ çìåíøåííÿì ìàñè ãàëàêòèêè. EVOLUTION OF OXYGEN AND NITROGEN ABUNDANCES IN SDSS GALAXIES, by Zinchenko I. A., Pilyugin L. S. — New ex pres sions for the ON and NS cal i bra tions (ON11 and NS11 cal i bra tions) for the de ter mi na - tion of ox y gen and ni tro gen abun dances in H II re gions are pro posed. New cri te ria to di vide the H II re gions into three classes (hot, warm and cold) are also sug gested. The ON11 and NS11 cal i bra tions pro vide more ac cu - rate abun dance de ter mi na tion from global spec tra in com par i son to the ON and NS cal i bra tions. The O and N abun dances are es ti mated for a sam ple of 57470 SDSS gal ax ies us ing the ON11 and NS11 cal i bra tions. The strong line flux mea sure ments for the SDSS spec tra of those gal ax ies are taken from the MPA/JHU cat a logue. A mass — metallicity di a gram for sev eral redshift ranges are con structed. It is found that the in ter stel lar me dium of gal ax ies with high masses lg(M/M�) > 11.3 was not en riched in both ox y - gen and ni tro gen dur ing the last 4 Gyrs (cor re spond ing to the redshift in ter - val z = 0 — 0.4). This in di cates that the sig nif i cant star for ma tion in those gal ax ies was com pleted more than 4 Gyrs ago. For gal ax ies of lower masses, the changes in ox y gen and ni tro gen abun dances in crease with de - creas ing the mass of a gal axy for the time un der con sid er ation. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Ïðåäïîëîæåíèå î òîì, ÷òî ñâîéñòâà îáëàñòåé H II â ãàëàêòèêàõ ïîçä - íèõ òèïîâ êîððåëèðóþò ñ ìàêðîñêîïè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ãà - ëàê òèê, òàêèõ êàê ñâåòèìîñòü è ìîðôîëîãè÷åñêèé òèï ãàëàêòèêè, ïî - ÿâèëîñü åùå â ñåðåäèíå 1970-õ ãã. [31]. Ëåêå è äð. [19] îáíàðóæèëè, ÷òî ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â íåïðàâèëüíûõ ãàëàêòèêàõ óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì ìàññû ãàëàêòèê. Ýòà êîððåëÿöèÿ ïîëó÷èëà íàçâàíèå çà - âè ñèìîñòü «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü».  êîíöå 1980-õ ãîäîâ òàêàÿ êîð - ðåëÿöèÿ áûëà îáíàðóæåíà Ãàðíåòòîì è Øèëäñîì [11] è äëÿ ñïè ðàëü - íûõ ãàëàêòèê. Îíè íàøëè, ÷òî ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â äèñêå ñïè ðàëü - íîé ãàëàêòèêè òàêæå êîððåëèðóåò ñî ñâåòèìîñòüþ ãàëàêòèêè. Òàê êàê òî÷íûå çíà÷åíèÿ ìàññ èçâåñòíû òîëüêî äëÿ íåáîëüøîãî êî ëè÷åñòâà áëèçêèõ ãàëàêòèê, à ìàññû îñòàëüíûõ ãàëàêòèê îöåíèâà þò - ñÿ ìåòîäàìè, îñíîâàííûìè íà èíòåðïðåòàöèè èíòåãðàëüíûõ ñïåêòðîâ è ñâåòèìîñòåé ãàëàêòèê [34—36], òî âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ èññëåäóåòñÿ íå çàâèñèìîñòü «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü», à çàâèñèìîñòü «ñâåòèìîñòü — ìå òàëëè÷íîñòü» [3, 24, 29, 30]. Îäíàêî èç-çà êðàñíîãî ñìåùåíèÿ ïðè íàáëþäåíèÿõ ãàëàêòèê íà ðàçíûõ ðàññòîÿíèÿõ ñâåòèìîñòè â äàííîì ñïåêòðàëüíîì äèàïàçîíå áóäóò ðàçíûìè [15]. Âëèÿíèå ýòîãî ýôôåêòà âîçðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì ðàññòîÿíèÿ äî ãàëàêòèêè è óìåíüøåíèåì ñïåêò ðàëüíîãî äèàïàçîíà ôèëüòðà, â êîòîðîì èçìåðÿåòñÿ ñâåòèìîñòü ãàëàêòèêè. Íàëè÷èå â ñïåêòðå ñèëüíûõ è óçêèõ ýìèññèîííûõ ëèíèé åùå áîëåå óñëîæíÿåò ïðèâåäåíèå ñâåòèìîñòè ãàëàêòèê íà ðàçíûõ ðàñ - ñòîÿíèÿõ ê åäèíîé øêàëå. Ïîñêîëüêó öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿ åòñÿ èññëåäîâàíèå ýâîëþöèè ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â ãàëàê òèêàõ ðàçëè÷íûõ ìàññ çà ïîñëåäíèå 4 ìëðä ëåò, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò êðàñíîìó ñìåùåíèþ z » 0.4, ìû áóäåì èñïîëüçîâàòü ìàññû ãàëàêòèê, à íå ñâå - òèìîñòè.  ðåçóëüòàòå ïðîâåäåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ îáçîðîâ, òàêèõ êàê KISS (KPNO In ter na tional Spec tro scopic Sur vey), 2dF Gal axy Redshift Sur vey, çà ïîñëåäíåå äåñÿòèëåòèå ïîëó÷åíû ñïåêòðû áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ãà - ëàêòèê ñ ýìèññèîííûìè ëèíèÿìè. Èçìåðåííûå èíòåíñèâíîñòè ñèëü - íûõ ëèíèé â ýòèõ ñïåêòðàõ èñïîëüçóþòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæà - íèé êèñëîðîäà â ãàëàêòèêàõ è èññëåäîâàíèÿ çàâèñèìîñòè «ñâåòèìîñòü — ìåòàëëè÷íîñòü» [18, 22]. Îòäåëüíî ñëåäóåò îòìåòèòü áàçó äàííûõ öèôðîâîãî îáçîðà íåáà Sloan Dig i tal Sky Sur vey (SDSS) [38], êîòîðàÿ ñîäåðæèò áîëåå 1.6 ìëí ñïåêòðîâ è ïîêðûâàåò ïëîùàäü íåáà, ïðåâû - øàþùóþ 9000 êâ. ãðàäóñîâ. Çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü ñïåêòðîâ â êàòàëîãå ïðèíàäëåæèò âíåãàëàêòè÷åñêèì îáëàñòÿì H II. SDSS-ñïåêòðû ïîêðû - âàþò äèàïàçîí äëèí âîëí l = 380...920 íì. Øèðîêèé ñïåêòðàëüíûé äèàïàçîí äàåò âîçìîæíîñòü èçìåðÿòü ïàðàìåòðû ýìèññèîííûõ ëèíèé èîíîâ êèñëîðîäà, àçîòà è äðóãèõ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Ïðè ñðàâíè - òåëüíî âûñîêîì îòíîøåíèè ñèãíàë/øóì ýòî ïîçâîëÿåò äîñòàòî÷íî íà - äåæíî îïðåäåëÿòü õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ìåæçâåçäíîé ñðåäû ãàëàêòèê, â êîòîðûõ íàáëþäàþòñÿ ýìèññèîííûå ëèíèè îáëàñòåé H II. Òðåìîíòè è äð. [36] ïðè ïîìîùè ñîáñòâåííîãî âàðèàíòà îäíîìåð - íîé R23-êàëèáðîâêè, èñïîëüçóþùåé â êà÷åñòâå èíäèêàòîðà ìåòàëëè÷ - íîñòè èíòåíñèâíîñòåé ëèíèé R23 = ([O II] l 372.7 + [O III] ll 495.9, 500.7)/Hb, îïðåäåëèëè ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â 53000 SDSS-ãàëàêòèê è ïîñòðîèëè äèàãðàììû «ñâåòèìîñòü — ìåòàëëè÷íîñòü» è «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü». Íàéäåíî ñðåäíåå çíà÷åíèå ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà â ãà ëàêòèêàõ âûñîêîé ñâåòèìîñòè 12 + lg(O/H) » 9.1.  ðàáîòå [10] ïðè ïîìîùè N2-êàëèáðîâêè (N2 = [NII] l 654.8/Ha ) ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â òåõ æå ãàëàêòèêàõ áûëî ïåðåîïðåäåëåíî, è ïîëó÷åíî ñðåäíåå çíà÷å - íèå 12 + lg(O/H) » 8.65.  ðàáîòå [5] îïðåäåëåíû ñîäåðæàíèÿ êèñëî - ðîäà â 82302 ãàëàêòèêàõ èç îáçîðà SDSS ïðè ïîìîùè O3N2-êà ëèá - ðîâêè (O3N2 = [O III] l 500.7/[N II] l 658.4), ïðåäëîæåííîé Ñòà - ñèíüñêîé [32]. Ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ íà 0.3 dex íèæå çíà÷åíèé [36]. Îäíàêî îíè íà 0.2 dex âûøå çíà÷åíèé, íàéäåííûõ ïðè ïîìîùè êëàññè - ÷åñêîãî Te -ìåòîäà, êîòîðûé îñíîâàí íà èäåå Àìáàðöóìÿíà [1] î òîì, ÷òî ýëåêòðîííóþ òåìïåðàòóðó (è õèìè÷åñêèé ñîñòàâ) òóìàííîñòè 5 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ ìîæ íî îïðåäåëèòü ïî îòíîøåíèþ èíòåíñèâíîñòåé íåáóëÿðíûõ è àâðî - ðàëüíûõ ëèíèé. Òàêèì îáðàçîì, íàéäåííîå çíà÷åíèå ñîäåðæàíèÿ êèñ - ëî ðîäà â ãàëàêòèêå ñèëüíî çàâèñèò îò èñïîëüçóåìîé êàëèáðîâêè [17]. Òóàí è äð. [33] èññëåäîâàëè ýâîëþöèþ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â çàâèñèìîñòè îò êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è ìàññ SDSS-ãàëàêòèê â äèàïàçîíå êðàñíûõ ñìåùåíèé 0.02 < z < 0.3. Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ãàëàêòèêè ñ ìàññàìè áîëåå lg(M/M�) = 11.2 çà ïîñëåäíèå 3 ìëðä ëåò íå îáîãàùàëèñü íè êèñëîðîäîì, íè àçîòîì, à ãàëàêòèêè â äèàïàçîíå ìàññ 11.0 < lg(M/M�) < 11.2 íå îáîãàùàëèñü êèñëîðîäîì, íî îáîãàùàëèñü àçîòîì. Íàéäåííîå ñðåäíåå çíà÷åíèå ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà â ìàññèâíûõ ãàëàêòèêàõ ñîñòàâëÿåò 12 + lg(O/H) = 8.67 è 12 + lg(N/H) = = 7.88. Ïðè èññëåäîâàíèè ýâîëþöèè ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â ãà - ëàêòèêàõ íåîáõîäèìî íàäåæíî îïðåäåëèòü ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà.  ðàáîòàõ [25, 28] áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â îáëàñòÿõ H II äîñòàòî÷íî íàäåæíî îïðåäåëÿþòñÿ ïðè ïîìîùè NS- è ON-êàëèáðîâîê. Ïðè ïîñòðîåíèè NS- è ON-êàëèáðîâîê â êà - ÷åñò âå êàëèáðîâî÷íûõ òî÷åê èñïîëüçîâàëèñü îáëàñòè H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, â êîòîðûõ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà îïðåäåëÿëèñü êëàñ ñè÷åñêèì Te -ìåòîäîì (äîñòóïíû äëÿ èçìåðåíèÿ ñëàáûå àâðîðàëü - íûå ëèíèè êèñëîðîäà [O III] l 436.3 íì è/èëè àçîòà [N II] l 575.5 íì). Îáëàñòè H II ðàçäåëåíû íà òðè êëàññà: õîëîäíûå, òåïëûå è ãîðÿ÷èå. Äëÿ êàæäîãî êëàññà ïîëó÷åíû ñâîè ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ñî äåð æàíè - ÿìè õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ è èíäèêàòîðàìè ìåòàëëè÷ íîñòè, ÷òî îáåñ - ïå÷èâàåò áîëåå âûñîêóþ òî÷íîñòü êàëèáðîâîê, ÷åì â ñëó÷àå îä íîãî ñîîòíîøåíèÿ äëÿ âñåõ îáëàñòåé H II. Ñïåêòðû äàëåêèõ SDSS-ãàëàêòèê ÿâëÿþòñÿ èíòåãðàëüíûìè ñïåêò - ðà ìè âñåé ãàëàêòèêè (èëè çíà÷èòåëüíîé åå ÷àñòè), à çíà÷èò, îáëàñòè H II ñ ðàçíûìè ôèçè÷åñêèìè óñëîâèÿìè ìîãóò âíîñèòü âêëàä â èí òå - ãðàëü íûé (ñóììàðíûé) ñïåêòð îáúåêòà.  ðàáîòå [2] ïîêàçàíî, ÷òî äëÿ õîëîäíûõ SDSS-òóìàííîñòåé íàáëþäàåòñÿ õîðîøåå ñîãëàñèå ìåæäó ñîäåðæàíèÿìè êèñëîðîäà è àçîòà, îïðåäåëåííûìè ïðè ïîìîùè NS- è ON-êàëèáðîâîê. Îäíàêî â ðàáîòå [27] óêàçûâàåòñÿ íà âîçìîæíóþ ïå - ðå îöåíêó ñîäåðæàíèé òÿæåëûõ ýëåìåíòîâ â ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ NS- è ON-êàëèáðîâîê ê èíòåãðàëüíûì ñïåêòðàì ãàëàêòèê ïðîìåæóòî÷íîé ìå òàëëè÷íîñòè 12 + lg(O/H) » 8.1. Ãàëàêòèêè ñ òàêèìè çíà÷åíèÿìè ñî - äåðæàíèÿ êèñëîðîäà êëàññèôèöèðóþòñÿ êàê òåïëûå èëè ãîðÿ÷èå îá - ëàñòè H II. Ïîýòîìó, ïðåæäå ÷åì ïðèñòóïàòü ê îïðåäåëåíèþ ñîäåðæà - íèé êèñëîðîäà è àçîòà â SDSS-îáúåêòàõ, ìû èññëåäóåì íàäåæíîñòü çíà ÷åíèé ìåòàëëè÷íîñòåé, îïðåäåëÿåìûõ ïðè ïîìîùè NS- è ON-êàëè - á ðîâîê ïî èíòåãðàëüíûì ýìèññèîííûì ñïåêòðàì. Äëÿ ýòîãî ìû âîñ - ïîëüçóåìñÿ ìåòîäèêîé, äåòàëüíî îïèñàííîé â ðàáîòå [2].  ðàáîòå èñïîëüçîâàíû ñòàíäàðòíûå îáîçíà÷åíèÿ äëÿ èíòåíñèâ - íîñ òåé ýìèññèîííûõ ëèíèé: R2 = [O II [OII] H] . . /. .l l l l b372 7 3729 372 7 372 9+ = +I I , 6 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ R I I3 495 9 500 74959 500 7= + = +[ ] . . /. .O III [OIII] Hl l l l b, N I I2 654 8 658 46548 658 4= + = +[ . . /. .N II] [NII] Hl l l l b, S I I2 671 7 673 16717 6731= + = +[ . . /. .S II] [SII] Hl l l l b. ÌÅÒÎÄÛ ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÉ ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÝËÅÌÅÍÒΠÈññëåäîâàíèå äîñòîâåðíîñòè ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà, íàé - äåí íûõ ïðè ïîìîùè NS- è ON-êàëèáðîâîê ïî èíòåãðàëüíûì ñïåêò - ðàì. Äëÿ ïðîâåðêè íàäåæíîñòè ñîäåðæàíèé, âû÷èñëåííûõ ñ èñïîëüçî - âà íèåì NS- è ON-êàëèáðîâîê ïî èíòåãðàëüíûì ñïåêòðàì, ìû âîñïîëü - çóåìñÿ äâóìÿ âûáîðêàìè îáúåêòîâ: 1) âûáîðêà 309 îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, äëÿ êîòîðûõ èìå þòñÿ èçìåðåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé ñèëüíûõ íåáóëÿðíûõ ëèíèé R2 , R3 , N 2 è S 2 [7—9, 16, 37]; 2) âûáîðêà SDSS-ãàëàêòèê ñ ýìèññèîííûìè ñïåêòðàìè (ýòà âûáîð - êà áóäåò äåòàëüíî îïèñàíà íèæå).  ON-êàëèáðîâêå êàê èíäèêàòîð ìåòàëëè÷íîñòè è ýëåêòðîííîé òåì ïåðàòóðû èñïîëüçóåòñÿ êîìáèíàöèÿ íåáóëÿðíûõ ëèíèé èîíîâ [O II], [O III] è [N II]. Óðàâíåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèé êèñ - ëîðîäà è àçîòà ïðèâåäåíû â ðàáîòå [28].  NS-êàëèáðîâêå äëÿ îïðå - äåëåíèÿ ñî äåð æàíèé êèñëîðîäà è àçîòà èñïîëüçóþòñÿ èíòåíñèâíîñòè íåáóëÿð íûõ ëèíèé èîíîâ [O III], [N II] è [S II]. Óðàâíåíèÿ NS-êàëèá - ðîâêè äå òàëü íî îïèñàíû â ðàáîòå [25]. Êàê áûëî îòìå÷åíî âûøå, ñïåêòðû SDSS ïîêðûâàþò èíòåðâàë äëèí âîëí ll îò 380 äî 920 íì. Ïîýòîìó ñïåêòðû áëèçêèõ îáúåêòîâ (ñ êðàñíûìè ñìåùåíèÿìè z < 0.023) íå ñîäåðæàò íåáóëÿðíîé ëèíèè êèñ - ëîðîäà [O II] l 372.7 íì, êîòîðàÿ èñïîëüçóåòñÿ â ON-êàëèáðîâêå, à ñïåêòðû äàëåêèõ îáúåêòîâ (ñ êðàñíûìè ñìåùåíèÿìè z > 0.37) íå ñî - äåðæàò äóáëåò íåáóëÿðíûõ ëèíèé ñåðû [S II] ll 671.7, 673.1 íì. Èí - òåíñèâíîñòè ëèíèé ñåðû [S II] ll 671.7, 673.1 íì âõîäÿò íå òîëüêî â óðàâíåíèÿ NS-êàëèáðîâêè, íî è â êðèòåðèé ðàçäåëåíèÿ îáëàñòåé H II íà òåïëûå è ãîðÿ÷èå, ÷òî äåëàåò íåâîçìîæíûì ïðèìåíåíèå îáåèõ êà - ëèá ðîâîê äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåòàëëè÷íîñòåé äàëåêèõ îáúåêòîâ. Ïîýòî - ìó äëÿ ñðàâíåíèÿ ìåòàëëè÷íîñòåé, ïîëó÷åííûõ ïðè ïîìîùè ðàçíûõ êà ëèáðîâîê, ìû âûáðàëè òîëüêî òå ñïåêòðû, êîòîðûå èìåþò ïîëíûé íàáîð ëèíèé, íåîáõîäèìûõ äëÿ ïðèìåíåíèÿ îáåèõ êàëèáðîâîê. Òàê êàê èíòåíñèâíîñòü ëèíèè íà ãðàíèöå ñïåêòðàëüíîãî äèàïàçîíà ïðèåì - íèêà èçëó÷åíèÿ èçìåðÿåòñÿ õóæå, ÷åì èíòåíñèâíîñòü ëèíèè, äàëåêîé îò ãðàíèöû ñïåêòðàëüíîãî äèàïàçîíà ïðèåìíèêà, ïðè ñðàâíåíèè ìå - òàë ëè÷íîñòåé ìû èñêëþ÷èëè ñïåêòðû ãàëàêòèê, ëèíèè [O II] èëè [S II] äëÿ êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ âáëèçè ãðàíèö ñïåêòðàëüíîãî äèàïàçîíà l = = 380...920 íì. Ïî ýòîé ïðè÷èíå çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà ïðè ïîìîùè ON-êàëèáðîâêè áûëè âû÷èñëåíû äëÿ ãàëàêòèê èç îáçîðà SDSS ñ êðàñíûìè ñìåùåíèÿìè 0.026 £ z £ 0.3. Ïðè âû÷èñëåíèè 7 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà ïî NS-êàëèáðîâêe äèàïàçîí äîïóñòèìûõ êðàñíûõ ñìåùåíèé áûë ðàñøèðåí äî z = 0.0...0.3. ×òîáû îöåíèòü íàäåæíîñòü çíà÷åíèé ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçî òà, ïîëó÷åííûõ ïðè ïîìîùè ON- è NS-êàëèáðîâîê, ìû ðàññìîò - ðåëè äèàãðàììó O/H — N/O äëÿ êàæäîé èç êàëèáðîâîê. Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïîëó÷åííûõ ìåòàëëè÷íîñòåé SDSS-ãàëàêòèê ìû ðàññìîòðåëè ãàëàê - òèêè, ìåòàëëè÷íîñòè äëÿ êîòîðûõ âû÷èñëåíû ïðè ïîìîùè îáåèõ êà - ëèá ðîâîê, ò. å. òîëüêî ãàëàêòèêè â äèàïàçîíå 0.026 < z < 0.3. Ïðè ïî - ñòðî åíèè äèàãðàììû O/H — N/O äèàïàçîí êðàñíûõ ñìåùåíèé SDSS- ãàëàêòèê âûáèðàëñÿ ñîîòâåòñòâåííî ïðèìåíÿåìîé êàëèáðîâêå. Íà pèñ. 1 ñðàâíèâàþòñÿ çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà, íàéäåííûå ñ ïîìîùüþ ON- è NS-êàëèáðîâîê äëÿ íàøåé âûáîðêè SDSS-îáúåêòîâ (âåðõíÿÿ ïàíåëü) è âûáîðêè îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ (íèæíÿÿ ïàíåëü). Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ðàâåí - ñòâó ìåòàëëè÷íîñòåé, øòðèõîâûå ëèíèè — îòêëîíåíèþ ±0.1 dex äëÿ êè ñ ëîðîäà è ±0.2 dex äëÿ àçîòà. Âèäíî, ÷òî ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà äëÿ ïîäàâëÿþùåãî áîëüøèíñòâà SDSS-îáúåêòîâ ñ âûñîêîé è íèçêîé ìå - òàë ëè÷íîñòüþ (õîëîäíûõ è ãîðÿ÷èõ îáëàñòåé H II ñîîòâåòñòâåííî) ñî - 8 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ Ðèñ. 1. Ñðàâíåíèå çíà÷åíèé ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà 12 + lg(O/H) è àçîòà 12 + lg(N/H), íàéäåííûõ ñ ïîìîùüþ ON- è NS-êàëèáðîâîê äëÿ íàøåé âûáîðêè SDSS-îáúåêòîâ (âåðõíèå ïàíåëè) è âûáîðêè îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ (íèæíèå ïàíåëè). Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ — ëèíèÿ ðàâíûõ çíà÷åíèé ìåòàëëè÷íîñòåé, øòðèõîâûå ëèíèè — îòêëîíåíèå ±0.1 dex (äëÿ êèñëîðîäà) è ±0.2 dex (äëÿ àçîòà) ãëàñóþòñÿ ñ òî÷íîñòüþ íå õóæå 0.05 dex. Îäíàêî äëÿ ãàëàêòèê â äèà - ïàçîíå çíà÷åíèé 12 + lg(O/H) = 8.2...8.4 âèäíû ñèñòåìàòè÷åñêèå ðàñ - õîæäåíèÿ, õîòÿ è â ýòîì ñëó÷àå ðàñõîæäåíèå íå ïðåâûøàåò 0.1 dex. Íà íåòî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà â ãàëàêòèêàõ ñ ìåòàë - ëè÷ íîñòÿìè â ýòîì äèàïàçîíå òàêæå óêàçûâàåò ïðàêòè÷åñêè ïîëíîå îò - ñóòñòâèå ãàëàêòèê ñî çíà÷åíèÿìè ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà 12 + lg(O/H) » » 8.2. Äàííîå çíà÷åíèå ìåòàëëè÷íîñòè ñîîòâåòñòâóåò ãðàíèöå ìåæäó òåïëûìè è ãîðÿ÷èìè îáëàñòÿìè H II. Äëÿ îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãà - ëàêòèêàõ çíà÷èòåëüíûõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ ðàñõîæäåíèé ìåæäó ïîëó - ÷åííûìè ïðè ïîìîùè NS- è ON-êàëèáðîâîê çíà÷åíèÿìè ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà íåò. Ñðàâíåíèå ñîäåðæàíèé àçîòà, âû÷èñëåííûõ ïðè ïîìîùè NS- è ON-êàëèáðîâîê, ïîêàçûâàåò, ÷òî äëÿ SDSS-îáúåêòîâ ïðîìåæóòî÷íîé è íèçêîé ìåòàëëè÷íîñòè òàêæå íàáëþäàþòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêèå ðàñ - õîæ äåíèÿ ìåæäó çíà÷åíèÿìè ñîäåðæàíèÿ àçîòà, íàéäåííûìè ïðè ïî - ìî ùè NS- è ON-êàëèáðîâîê. Ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóþò SDSS-îáúåê - òû ñî çíà÷åíèÿìè ñîäåðæàíèÿ àçîòà 12 + lg(N/H) » 7.0, êîòîðîå ñîîò - âåò ñòâóåò ãðàíèöå ìåæäó òåïëûìè è ãîðÿ÷èìè îáëàñòÿìè H II. Äëÿ îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ ðàñõîæäåíèé ìåæ äó ïîëó÷åííûìè ïðè ïîìîùè NS- è ON-êàëèáðîâîê çíà÷åíèÿìè ñîäåðæàíèé àçîòà íåò. Äðóãèì ñïîñîáîì ïðîâåðêè äîñòîâåðíîñòè íàéäåííûõ çíà÷åíèé ñî äåðæàíèé àçîòà è êèñëîðîäà, à ñëåäîâàòåëüíî, è íàäåæíîñòè ïðè - ìåíÿåìûõ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèé êàëèáðîâîê, ÿâëÿåòñÿ ñðàâíå - íèå çíà÷åíèé ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà äëÿ òóìàííîñòåé, âû÷èñ - ëåííûõ ïðè ïîìîùè êàëèáðîâîê, è çíà÷åíèé ñîäåðæàíèÿ, âû÷èñëåí - íûõ ïðÿìûì Te -ìåòîäîì. Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíû äèàãðàììû O/H — N/O äëÿ âûáîðêè SDSS-ãàëàêòèê è îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, äëÿ êîòîðûõ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà âû÷èñëåíû ïî ON- è NS- êàëèáðîâêàì. Ñåðûì öâåòîì ïîêàçàíû SDSS-ãàëàêòèêè, òî÷êàìè — îá ëàñòè H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, êâàäðàòèêàìè ïîêàçàíû êàëèáðî - âî÷íûå îáëàñòè H II (ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â êîòîðûõ âû÷èñ - ëåíû ïðÿìûì Te -ìåòîäîì). Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî SDSS-îáúåê - òîâ, ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â êîòîðûõ ïðåâûøàåò 12 + lg(O/H) = 8.4, íà äèàãðàììå O/H — N/O íàõîäèòñÿ â òîé æå ñàìîé îáëàñòè, ÷òî è êàëè - áðîâî÷íûå îáëàñòè H II. Íî íà äèàãðàììå O/H — N/O äëÿ SDSS-ãà - ëàêòèê âèäåí ïðîáåë âáëèçè 12 + lg(O/H) = 8.2, íàèáîëåå ÷åòêî âûðà - æåííûé â ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ ON-êàëèáðîâêè. Äëÿ îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ ïðîáåëà íå íàáëþäàåòñÿ. Îäíàêî ó ÷àñòè ãîðÿ÷èõ îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, ìåòàëëè÷íîñòè êîòîðûõ îïðåäåëå - íû ïðè ïîìîùè ON-êàëèáðîâêè, íàáëþäàåòñÿ çàíèæåííîå çíà÷åíèå îò íîøåíèÿ N/O. Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ñäåëàòü ñëåäóþùèå âûâîäû. 1. Äëÿ õîëîäíûõ òóìàííîñòåé ON- è NS-êàëèáðîâêè äàþò äîñòî - âåð íûå çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèé àçîòà è êèñëîðîäà â ñëó÷àå èíòåãðàëü - íûõ ñïåêòðîâ SDSS-ãàëàêòèê. 9 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ 2. Äëÿ òåïëûõ è ãîðÿ÷èõ SDSS-îáúåêòîâ ON- è NS-êàëèáðîâêè ìî - ãóò äàâàòü çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà, êîòîðûå îòëè ÷à - þòñÿ äðóã îò äðóãà è ìîãóò ñèñòåìàòè÷åñêè ðàñõîäèòüñÿ ñî çíà÷å íèÿ - ìè, âû÷èñëåííûìè ïðè ïîìîùè Te -ìåòîäà.  ÷àñòíîñòè, ON- è NS-êà - ëèá ðîâêè äàþò íåíàäåæíûå çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà äëÿ SDSS-îáúåêòîâ, êîòîðûå ëåæàò âáëèçè ãðàíèöû ìåæäó òåï ëûìè è ãîðÿ÷èìè îáëàñòÿìè H II. Íîâûå âàðèàíòû ïàðàìåòðè÷åñêèõ N-êàëèáðîâîê: NS11- è ON11-êàëèáðîâêè. Èòàê, íóæíî ïîñòðîèòü íîâûå âàðèàíòû ïàðàìåò - ðè÷åñêèõ N-êàëèáðîâîê, êîòîðûå äîëæíû îáåñïå÷èâàòü áîëåå íàäåæ - íîå îïðåäåëåíèå ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà äëÿ îáëàñòåé H II ïðî - ìåæóòî÷íûõ è íèçêèõ ìåòàëëè÷íîñòåé. Äàëåå ìû áóäåì ññûëàòüñÿ íà íîâûå âàðèàíòû êàëèáðîâîê êàê íà NS11- è ON11-êàëèáðîâêè. Ïðè ïîñòðîåíèè íîâûõ âàðèàíòîâ ïàðàìåòðè÷åñêèõ N-êàëèáðîâîê â êà÷åñòâå êàëèáðîâî÷íûõ òî÷åê ìû èñïîëüçîâàëè òå æå îáëàñòè H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, êîòîðûå èñïîëüçîâàëèñü ïðè ïîñòðîåíèè NS- è ON-êàëèáðîâîê. Ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â êàëèáðîâî÷íûõ îá - ëàñòÿõ H II áûëè îïðåäåëåíû êëàññè÷åñêèì Te -ìåòîäîì ïðè ïîìîùè 10 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ Ðèñ. 2. Äèàãðàììà O/H — N/O äëÿ íàøåé âûáîðêè SDSS-îáúåêòîâ (âåðõíèå ïàíåëè) è âûáîðêè îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ (íèæíèå ïàíåëè). Ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà âû÷èñëåíû ïðè ïîìîùè ON- è NS-êàëèáðîâîê: òî÷êè — çíà÷åíèÿ äëÿ îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, êâàäðàòèêè — çíà÷åíèÿ äëÿ îáëàñòåé H II, âû÷èñëåííûå Te-ìåòîäîì óðàâíåíèé èç ðàáîòû [28]. Ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà, îïðåäå - ëåííûå ïðè ïîìîùè Te -ìåòîäà, òàêæå ìîãóò ñîäåðæàòü îøèáêè. Àíà - ëèç äèàãðàììû O/H — N/O ïîçâîëÿåò èñêëþ÷èòü îáëàñòè H II ñ áîëü - øèìè îøèáêàìè îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà è/èëè îáúåêòû ñ ïåêóëÿðíûì îòíîøåíèåì N/O.  ðàáîòå [27] áûëà ïîëó÷åíà àïïðîêñèìàöèÿ çàâèñèìîñòè O/H — N/O, êîòîðàÿ ïðåäñòàâëåíà â âèäå äâóõ ó÷àñòêîâ. Ïðè ñîäåðæàíèÿõ êèñëîðîäà 12 + lg(O/H) < 8.14 îòíî - øåíèå N/O ïðèíèìàåòñÿ ïîñòîÿííûì, à ïðè 12 + lg(O/H) > 8.14 âåëè - ÷èíà lg(N/O) ëèíåéíî óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óâåëè÷å íèåì ñîäåðæàíèÿ êèñ - ëî ðîäà 12 + lg(O/H). Ïðè ïîñòðîåíèè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê èñ - ïîëü çîâàëèñü òîëüêî îáëàñòè H II, îòíîøåíèå ñî äåðæàíèÿ àçîòà ê ñî - äåðæàíèþ êèñëîðîäà â êîòîðûõ îòëè÷àåòñÿ îò àï ïðîê ñèìàöèè íå áî - ëåå ÷åì íà 0.3 dex. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ïîñòðîåíèÿ êàëèáðîâîê áûëî èñ ïîëüçîâàíî 108 èç 112 êàëèáðîâî÷íûõ òî÷åê. Êàê è â ON- è NS-êàëèáðîâêàõ, â íîâûõ êàëèáðîâêàõ òàêæå ïðèìå - íÿåòñÿ ðàçäåëåíèå îáëàñòåé H II íà òðè êëàññà: õîëîäíûå, òåïëûå è ãîðÿ÷èå. Íî êðèòåðèè ðàçäåëåíèÿ èçìåíåíû. Íà ðèñ. 3 ïîêàçàí íîâûé âà ðèàíò ðàçäåëåíèÿ, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ â ON11- è NS11-êàëèá ðîâ - êàõ. Äëÿ õîëîäíûõ îáúåêòîâ âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå lgN 2 > –0.35. Òó - ìàí íîñòè, óäîâëåòâîðÿþùèå óñëîâèÿì lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) < 1.4, áóäåì íàçûâàòü òåïëûìè, à óäîâëåòâîðÿþùèå óñëîâèÿì lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) > 1.4 — ãîðÿ÷èìè. Ïóíêòèðíûå ëèíèè ðàçäåëÿþò õîëîäíûå, òåïëûå è ãîðÿ÷èå îáëàñòè H II. Óñëîâèå lgN 2 = –0.35, ïðè ïîìîùè êî - òîðîãî âûäåëÿþòñÿ õîëîäíûå îáëàñòè H II, îòëè ÷àåòñÿ îò àíàëîãè÷ - íîãî óñëîâèÿ, ïðèìåíÿåìîãî â NS- è ON-êàëèáðîâ êàõ, òîëüêî èçìå - íåí íûì çíà÷åíèåì èíòåíñèâíîñòè ëèíèè N 2 . Óìåíü øå íèå ïàðàìåòðà lgN 2 ñ –0.1 äî –0.35 ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ äèàïà çîíà ìåòàëëè÷ íîñ - òåé îá ëàñ òåé H II, êîòîðûå êëàññèôèöèðóþòñÿ êàê õîëîäíûå. Ïîýòîìó ìîæíî îæèäàòü óâåëè÷åíèÿ íàäåæíîñòè îïðåäå ëåíèÿ çíà÷åíèé êîýô - ôèöèåíòîâ â êàëèáðîâî÷íîì ñîîòíîøåíèè ìåæ äó ìåòàëëè÷íîñòüþ è èíäèêàòîðàìè ìåòàëëè÷íîñòè äëÿ õîëîäíûõ îá ëàñòåé H II. Ïðåäëîæåííîå äëÿ ðàçäåëåíèÿ òåïëûõ è ãîðÿ÷èõ îáëàñòåé H II óñ - ëîâèå lg(R3 /N 2) = 1.4 èìååò íåñêîëüêî ïðåèìóùåñòâ ïåðåä óñëîâèåì 11 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ Ðèñ. 3. Ðàçäåëåíèå îáëàñòåé H II, êîòîðûå èñïîëüçîâàëèñü ïðè ïîñòðîåíèè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê, íà õîëîäíûå, òåïëûå è ãî ðÿ÷èå. Øòðèõîâûå ëèíèè ðàçäåëÿþò õî - ëîä íûå (lgN 2 > –0.35), òåïëûå (lgN 2 < –0.35 è lg(R3/N 2) < 1.4) è ãîðÿ÷èå (lgN 2 < –0.35 è lg(R3/N 2) > 1.4) îáëàñòè H II lg(N 2 /S 2) = –0.25, êîòîðîå ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ òåïëûõ è ãî - ðÿ÷èõ îáëàñòåé H II â NS- è ON-êàëèáðîâêàõ. Âî-ïåðâûõ, ìîæíî îæè - äàòü, ÷òî óñëîâèå lg(R3 /N 2) = 1.4 îáåñïå÷èâàåò áîëåå íàäåæíîå ðàç äå - ëåíèå ïî ìåòàëëè÷íîñòè (è òåìïåðàòóðå). Ýòî ìîæíî îæèäàòü èç ñëå - äó þùèõ ñîîáðàæåíèé. Ðàññìîòðèì äâóõçîííóþ ìîäåëü îáëàñòè H II. Àòîìû êèñëîðîäà âî âíóòðåííåé çîíå òóìàííîñòè íàõîäÿòñÿ â äâàæäû èîíèçèðîâàííîì ñîñòîÿíèè O++, à âî âíåøíåé çîíå — â âèäå èîíà O+. ×åì âûøå òåìïåðàòóðà òóìàííîñòè, òåì áîëüøå ðàçìåð îá ëàñòè ñâå÷å - íèÿ [O III] ïî îòíîøåíèþ ê ðàçìåðó çîíû ñâå÷åíèÿ [O II]. Êàê èçâåñò - íî, ñ óâåëè÷åíèåì ñîäåðæàíèÿ òÿæåëûõ ýëåìåíòîâ òåìïå ðà òóðà òó - ìàí íîñòè óìåíüøàåòñÿ. Ïîýòîìó ðàçìåð çîíû ñâå÷åíèÿ [O III] ïî îò - íî øåíèþ ê ðàçìåðó çîíû ñâå÷åíèÿ [O II] óìåíüøàåòñÿ ñ óâå ëè ÷åíèåì ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà. Îòíîøåíèå ðàçìåðîâ çîí ñâå÷å íèÿ [O III] è [O II] ìîæíî õàðàêòåðèçîâàòü ïàðàìåòðîì R3 /R2 . Íî ëèíèÿ R2 íàõî - äèòñÿ â êîðîòêîâîëíîâîé ÷àñòè ñïåêòðà è íå âñåãäà åñòü â SDSS-ñïåêò - ðàõ. Êðîìå òîãî, òî÷íûå èçìåðåíèÿ ýòîé ëèíèè çàòðóäíå íû èç-çà òîãî, ÷òî â êîðîòêîâîëíîâîé ÷àñòè îïòè÷åñêîãî ñïåêòðà ìåæ çâåçäíîå ïîãëî - ùåíèå ñâåòà ïðîÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ñèëüíî. Ïîýòîìó âìåñ òî èí òåí - ñèâíîñòè ëèíèè R2 ìû áóäåì èñïîëüçîâàòü èíòåíñèâ íîñòü ëèíèè N 2 . Åñòü îñíîâàíèÿ ïîëàãàòü, ÷òî çîíû ñâå÷åíèÿ O+ è N+ áëèçêè, òàê êàê ïîòåíöèàëû ïåðâîé è âòîðîé èîíèçàöèè äëÿ àòîìîâ êèñëîðîäà è àçîòà áëèçêè. Âî-âòîðûõ, åñëè â ñïåêòðå òóìàííîñòè ïî êàêèì-ëèáî ïðè÷è - íàì îòñóòñòâóåò ëèíèÿ S 2 , òî ìîæíî áûëî áû èñ ïîëü çîâàòü ON-êàëèá - ðîâêó äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåòàëëè÷íîñòè, òàê êàê â ñîîòíîøåíèÿõ ON- êà ëèáðîâêè íå èñïîëüçóåòñÿ ëèíèÿ S 2 . Íî ñî ñòà ðûì êðèòåðèåì íå âîç - ìîæíî îïðåäåëèòü, ïðèíàäëåæèò ëè òóìàííîñòü ê ãîðÿ÷èì èëè ê òåï - ëûì îáëàñòÿì H II. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, â ñîîòíî øåíèÿõ NS-êàëèá ðîâêè íå èñïîëüçóåòñÿ ëèíèÿ R2 . Îòêàç îò ïðèìå íå íèÿ ëèíèé S 2 è R2 äëÿ êëàññèôèêàöèè òóìàííîñòåé ïîçâîëÿåò èñïîëü çî âàòü ìèíèìàëü íûé íàáîð ëèíèé ïðè êëàññèôèêàöèè è âû÷èñëåíèè ñîäåðæàíèé õè ìè ÷åñ - êèõ ýëåìåòîâ ïî îáåèì êàëèáðîâêàì: R2 , R3 è N 2 äëÿ ON-êà ëèáðîâêè è R3 , N 2 è S 2 äëÿ NS-êàëèáðîâêè. Èòàê, ïðè ðàç äåëåíèè îáëàñòåé H II íà õîëîäíûå, òåïëûå è ãîðÿ÷èå ìû áóäåì èñ ïîëü çîâàòü êðèòåðèè, ïðè - âåäåííûå â òàáëèöå. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ÷åòêî âûðàæåííîé ãðàíèöû ìåæäó õîëîä - íûìè, òåïëûìè è ãîðÿ÷èìè îáëàñòÿìè H II íåò. Îáëàñòè H II, ëåæàùèå âîçëå ãðàíèöû ìåæäó òåïëûìè è ãîðÿ÷èìè (õîëîäíûìè è òåïëûìè) îáëàñòÿìè H II èìåþò áëèçêèå ìåòàëëè÷íîñòè. Ñëåäîâàòåëüíî, êàëèá - 12 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ Êëàññ îáëàñòåé H II Êðèòåðèè êëàññèôèêàöèè Õîëîäíûå lgN 2 > –0.35 Òåïëûå lgN 2 < –0.35, lg(R3/N 2) < 1.4 Ãîðÿ÷èå lgN 2 < –0.35, lg(R3/N 2) > 1.4 Ðàçäåëåíèå îáëàñòåé H II íà õîëîäíûå, òåïëûå è ãîðÿ÷èå, êîòîðîå èñïîëüçóåòñÿ â ON11- è NS11-êàëèáðîâêàõ ðîâî÷íûå ñîîòíîøåíèÿ äîëæíû óäîâëåòâîðÿòü óñëîâèþ ñøèâêè íà îáå èõ ðàçäåëèòåëüíûõ ãðàíèöàõ, ò. å. íà ðàçäåëèòåëüíîé ãðàíèöå ñîîò - íîøåíèÿ äëÿ äâóõ êëàññîâ îáëàñòåé H II äîëæíû äàâàòü îäèíàêîâûå çíà÷åíèÿ ìåòàëëè÷íîñòåé. ×òîáû äîáèòüñÿ âûïîëíåíèÿ ýòîãî òðåáî - âà íèÿ, ìû ïîñòóïèëè ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ïðè ïîèñêå êîýôôèöè åí - òîâ êàëèáðîâî÷íûõ ñîîòíîøåíèé äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåòàëëè÷íîñòåé õî ëîäíûõ îáëàñòåé H II â êà÷åñòâå êàëèáðîâî÷íûõ òî÷åê ìû èñïîëü - çîâàëè íå òîëüêî õîëîäíûå îáëàñòè H II, íî è ÷àñòü òåïëûõ îáëàñòåé H II, êîòîðûå ëåæàò âáëèçè ðàçäåëèòåëüíîé ëèíèè. Äðóãèìè ñëîâàìè, ìû èñïîëüçîâàëè íå òîëüêî îáúåêòû, óäîâëåòâîðÿþùèå óñëîâèþ lgN 2 > –0.35, íî è îáúåêòû, äëÿ êîòîðûõ lgN 2 > –0.45. Àíàëîãè÷íûì îáðàçîì áûëè ðàñøèðåíû äèàïàçîíû çíà÷åíèé lgN 2 è lg(R3 /N 2) äëÿ òåï ëûõ è ãîðÿ÷èõ êàëèáðîâî÷íûõ òî÷åê. Òàêèì îáðàçîì, ïðè íàõîæäå - íèè êîýôôèöèåíòîâ â óðàâíåíèÿõ êàëèáðîâîê áûëî îáåñïå÷åíî ïåðå - êðûòèå äèàïàçîíîâ îáëàñòåé H II, ïðèíàäëåæàùèõ ðàçíûì êëàññàì. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ëèíèé èîíîâ êèñëîðîäà R2 è R3 â êà÷åñòâå èí - äèêàòîðîâ ìåòàëëè÷íîñòè íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü òîò ôàêò, ÷òî îä íî - ìó çíà÷åíèþ òàêîãî èíäèêàòîðà ìåòàëëè÷íîñòè ìîãóò ñîîòâåò ñòâî - âàòü äâà ñóùåñòâåííî ðàçëè÷àþùèõñÿ çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëî ðî - äà èëè àçîòà. Ýòî èçâåñòíàÿ ïðîáëåìà «äâîéíûõ çíà÷åíèé» êàëèáðî - âîê, èñïîëüçóþùèõ â êà÷åñòâå èíäèêàòîðà ìåòàëëè÷íîñòè ñóììó èí - òåí ñèâíîñòåé ëèíèé èîíîâ êèñëîðîäà R23 = R2 + R3 .  ñëó÷àå ïðåä - ëîæåííîãî äëÿ íîâûõ êàëèáðîâîê ðàçäåëåíèÿ îáëàñòåé H II íà òðè êëàññà â ïðåäåëàõ êàæäîãî êëàññà êàæäîìó çíà÷åíèþ lgR23 , lgR3 è lgR2 ñîîòâåòñòâóþò áëèçêèå çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà. Äëÿ ïîèñêà çíà÷åíèé êîåôôèöèåíòîâ â óðàâíåíèÿõ íîâûõ êàëèá - ðîâîê áûë èñïîëüçîâàí àëãîðèòì Ëåâåíáåðãà — Ìàðêâàðäòà [20, 21]. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà â õîëîäíûõ, òåïëûõ è ãîðÿ - ÷èõ îáëàñòÿõ H II ïðè ïîìîùè ON11-êàëèáðîâêè ïîëó÷åíû ñëåäóþ - ùèå ñîîòíîøåíèÿ: 12 11+ =lg O / H( )ON = - + +8615 0021 0009 02963 2 2 2. . ( ) . ( ) . ( / )lg lg lgR R N R (1) ïðè lgN 2 > –0.35, 12 11+ =lg O / H( )ON = - + +8833 0038 0 413 0 7793 2 2 2. . ( ) . ( ) . ( / )lg lg lgR R N R (2) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) < 1.4, 12 11+ =lg O / H( )ON = + + +8097 0911 0641 08003 2 2 2. . ( ) . ( ) . ( / )lg lg lgR R N R (3) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) > 1.4. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ àçîòà ïðè ïîìîùè ON11-êàëèáðîâ - êè ïîëó÷åíû ñîîòíîøåíèÿ 13 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ 12 11+ =lg N / H( )ON = + + +7967 0118 0129 10433 2 2 2. . ( ) . ( ) . ( / )lg lg lgR N N R (4) ïðè lgN 2 > –0.35, 12 11+ =lg N / H( )ON = + + +8083 0160 0 418 10853 2 2 2. . ( ) . ( ) . ( / )lg lg lgR N N R (5) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) < 1.4, 12 11+ =lg N / H( )ON = + + +7566 0860 0 480 10323 2 2 2. . ( ) . ( ) . ( / )lg lg lgR N N R (6) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) > 1.4. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â õîëîäíûõ, òåï - ëûõ è ãîðÿ÷èõ îáëàñòÿõ H II ïðè ïîìîùè NS11-êàëèáðîâêè ïîëó÷åíû ñëåäóþùèå ñîîòíîøåíèÿ: 12 11+ =lg O / H( ) NS = - - +8 436 0148 0001 03123 2 2 2. . . . ( / )lg lg lgR S N S (7) ïðè lgN 2 > –0.35, 12 11+ =lg O / H( ) NS = - + +8655 0184 0518 0 4683 2 2 2. . . . ( / )lg lg lgR N N S (8) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) < 1.4, 12 11+ =lg O / H( ) NS = + + +7892 0958 0567 03113 2 2 2. . . . ( / )lg lg lgR N N S (9) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) > 1.4, 12 11+ =lg N / H( ) NS = - + +7 431 0318 0332 11813 2 2 2. . . . ( / )lg lg lgR S N S (10) ïðè lgN 2 > –0.35, 12 11+ =lg N / H( ) NS = - + +7530 0011 0975 08483 2 2 2. . . . ( / )lg lg lgR N N S (11) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) < 1.4, 12 11+ =lg N / H( ) NS = + + +6 475 1033 0511 0 7793 2 2 2. . . . ( / )lg lg lgR N N S (12) ïðè lgN 2 < –0.35 è lg(R3 /N 2) > 1.4. Èññëåäîâàíèå äîñòîâåðíîñòè ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà, íàé äåí íûõ ïðè ïîìîùè NS11- è ON11-êàëèáðîâîê. ×òîáû îöåíèòü äîñòî âåðíîñòü ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà, âû÷èñëåííûõ ïðè ïî - ìîùè NS11- è ON11-êàëèáðîâîê, ìû ñðàâíèëè ïîëó÷åííûå ïðè èñ - ïîëü çî âà íèè íîâûõ êàëèáðîâîê çíà÷åíèÿ ìåòàëëè÷íîñòåé ìåæäó ñî - 14 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ áîé äëÿ ðàç íûõ âûáîðîê, à òàêæå ñ ìåòàëëè÷íîñòÿìè, ïîëó÷åííûìè ïðè ïîìî ùè Te -ìåòîäà äëÿ êàëèáðîâî÷íûõ îáëàñòåé H II. Íà ðèñ. 4 ñðàâíè âà þò ñÿ íàéäåííûå ñ ïîìîùüþ ON11- è NS11-êàëèáðîâîê çíà - ÷åíèÿ ñîäåð æà íèé êèñëîðîäà 12 + lg(O/H) è àçîòà 12 + lg(N/H) è îï - ðåäåëåííûå ïðÿ ìûì Te -ìåòîäîì ñîäåðæàíèÿ äëÿ êàëèáðîâî÷íûõ îá - ëàñòåé H II. Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ðàâåíñòâó ìåòàëëè÷ íîñ - òåé, øòðèõî âûå — îòêëîíåíèþ ±0.1 dex äëÿ êèñëîðîäà è ±0.2 dex äëÿ àçîòà. Äëÿ áîëüøèíñòâà îáëàñòåé H II ðàñõîæäåíèÿ ìåæäó îïðåäåëåí - íûìè ïðè ïîìîùè êàëèáðîâîê è Te -ìåòîäîì çíà÷åíèÿìè ñîäåðæàíèé êèñëî ðî äà è àçîòà íå ïðåâûøàþò ±0.1 dex. Ñðåäíÿÿ êâàäðàòè÷íàÿ ðàç - íîñòü s = - = å 1 1 2 n i n i CAL i Te( ( ) ( ) )lg O / H lg O / H (13) ìåæäó ñîäåðæàíèÿìè, âû÷èñëåííûìè ïðè ïîìîùè ON-êàëèáðîâêè (lg(O/H) i CAL ) è Te -ìåòîäîì (lg(O/H) i Te ), ðàâíà sO/ H ON = 0.086 äëÿ êèñëî - ðîäà è s N / H ON = 0.056 äëÿ àçîòà.  ñëó÷àå NS-êàëèáðîâêè ñðåäíèå êâàäðàòè÷íûå ðàçíîñòè äëÿ êèñëîðîäà è àçîòà ðàâíû sO/ H NS = 0.077 è s N / H NS = 0.091. 15 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ Ðèñ. 4. Ñðàâíåíèå íàéäåííûõ ñ ïîìîùüþ íîâûõ ON11- è NS11-êàëèáðîâîê çíà÷åíèé ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà 12 + lg(O/H) è àçîòà 12 + lg(N/H) ñ îïðåäåëåííûìè ïðÿìûì Te-ìåòîäîì çíà÷åíèÿìè äëÿ èñïîëüçîâàâøèõñÿ ïðè ïîñòðîåíèè êàëèáðîâîê îáëàñòåé H II (ñì. ðèñ. 1) Íà ðèñ. 5 ïîêàçàíî ñðàâíåíèå çíà÷åíèé ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà, íàéäåííûõ ñ ïîìîùüþ ON11- è NS11-êàëèáðîâîê äëÿ íàøåé âûáîðêè SDSS-îáúåêòîâ (âåðõíèå ïàíåëè) è âûáîðêè îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ (íèæíèå ïàíåëè). Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ðàâåíñòâó ìåòàëëè÷íîñòåé, øòðèõîâûå ëèíèè — îòêëîíåíèþ ±0.1 dex äëÿ êèñëîðîäà è ±0.2 dex äëÿ àçîòà. Íàéäåííûå ïðè ïîìîùè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà äëÿ ïîäàâëÿþùåãî áîëü - øèí ñò âà SDSS-ãàëàêòèê è îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ ñîãëà ñó - þòñÿ ñ òî÷íîñòüþ íå õóæå 0.1 dex. Äëÿ SDSS-ãàëàêòèê íàáëþäàåòñÿ íå áîëüøîå, íå ïðåâûøàþùåå 0.1 dex, ñèñòåìàòè÷åñêîå ðàñõîæäåíèå ìåæ äó ïîëó÷åííûìè ïðè ïîìîùè ðàçíûõ êàëèáðîâîê çíà÷åíèÿìè ìå - òàë ëè÷íîñòåé, êîòîðîå óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óìåíüøåíèåì ñîäåðæàíèÿ êèñ ëîðîäà. Äëÿ îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ íåò çàìåòíîãî ñèñ - òå ìàòè÷åñêîãî ðàñõîæäåíèÿ ìåæäó çíà÷åíèÿìè ñîäåðæàíèé êèñëîðî - äà, âû÷èñëåííûìè ïðè ïîìîùè ðàçíûõ êàëèáðîâîê. Íàëè÷èå ñèñòåìàòè÷åñêîãî ðàñõîæäåíèÿ ìåæäó çíà÷åíèÿìè ñî - äåð æàíèé êèñëîðîäà, âû÷èñëåííûìè ïðè ïîìîùè ðàçíûõ êàëèáðîâîê, 16 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ Ðèñ. 5. Ñðàâíåíèå çíà÷åíèé ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà 12 + lg(O/H) è àçîòà 12 + lg(N/H), íàéäåííûõ ñ ïîìîùüþ íîâûõ ON11- è NS11-êàëèáðîâîê äëÿ íàøåé âûáîðêè SDSS-îáúåêòîâ (âåðõíèå ïàíåëè) è âûáîðêè îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ (íèæíèå ïàíåëè). Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ðàâåíñòâó ìåòàëëè÷íîñòåé, øòðèõîâûå ëèíèè — îòêëîíåíèþ ±0.1 dex â ñëó÷àå êèñëîðîäà è ±0.2 dex â ñëó÷àå àçîòà â ñëó÷àå SDSS-ãàëàêòèê ìîæåò áûòü îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî âêëàä â èí - òåí ñèâíîñòü ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé âíîñÿò îäíîâðåìåííî íåñêîëüêî îá - ëàñ òåé H II ñ ðàçíûìè ôèçè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè, òàê êàê SDSS- ñïåêò - ðû ÿâëÿþòñÿ èíòåãðàëüíûìè ñïåêòðàìè ãàëàêòèê. Ñó ùåñò âåííûì ïðå - èìó ùåñòâîì ON11- è NS11-êàëèáðîâîê ïåðåä ON- è NS-êàëèá ðîâ êà - ìè ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî â äèàïàçîíå ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà 8.2 < 12 + + lg(O/H) < 8.4 ïåðåõîä îò ãîðÿ÷èõ ê òåïëûì îáëàñòÿì H II ïðîèñõîäèò ïîñòåïåííî, áåç ðåçêîãî èçìåíåíèÿ ìåòàëëè÷íîñòè.  ýòîì äèàïàçîíå ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà íå íàáëþäàåòñÿ äåôèöèòà îáúåêòîâ. Ñîäåð æà - íèÿ àçîòà äëÿ SDSS-ãàëàêòèê è äëÿ îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ ñîãëàñóþòñÿ ñ íåñêîëüêî ìåíüøåé òî÷íîñòüþ 0.2 dex. Íî ñèñòåìà òè - ÷åñêèå ðàñõîæäåíèÿ íå ïðåâûøàþò 0.1 dex. Ïåðåõîä îò ãîðÿ÷èõ ê òåï - ëûì îáëàñòÿì H II ïðîèñõîäèò ïîñòåïåííî, áåç ðåçêîãî èçìåíåíèÿ ìå - òàë ëè÷ íîñòè. Íà ðèñ. 6 ïðåäñòàâëåíû äèàãðàììû O/H — N/O äëÿ íàøåé âûáîð - êè SDSS-îáúåêòîâ è îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ, ïîñòðîåííûå ñ èñïîëüçîâàíèåì âû÷èñëåííûõ ïî ON11- è NS11-êàëèáðîâêàì ìåòàë - 17 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ Ðèñ. 6. Äèàãðàììà O/H — N/O äëÿ íàøåé âûáîðêè SDSS-îáúåêòîâ (âåðõíèå ïàíåëè) è âûáîðêè îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ (íèæíèå ïàíåëè). Ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà âû÷èñëåíû ïðè ïîìîùè íîâûõ ON11- è NS11-êàëèáðîâîê. Oáëàñòè H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ îáîçíà÷åíû ÷åðíûìè êðóæêàìè. ×åðíûå êâàäðàòèêè — îáëàñòè H II, ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â êîòîðûõ âû÷èñëåíû Te-ìåòîäîì ëè÷ íîñòåé. Ñåðûì öâåòîì ïîêàçàíû SDSS-ãàëàêòèêè, òî÷êàìè — îá - ëàñ òè H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ. Êâàäðàòèêàìè ïîêàçàíû êàëèáðî âî÷ - íûå îáëàñòè H II (ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â êîòîðûõ âû÷èñëåíû ïðÿìûì Te -ìåòîäîì). Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî SDSS-îáúåêòîâ è îáëàñòåé H II â áëèçêèõ ãàëàêòèêàõ íà äèàãðàììå O/H — N/O íàõî äèò - ñÿ â òîé æå ñàìîé îáëàñòè, ÷òî è êàëèáðîâî÷íûå îáëàñòè H II. Ýòè ôàêòû ÿâëÿþòñÿ êîñâåííûìè ñâèäåòåëüñòâàìè â ïîëüçó òîãî, ÷òî ON11- è NS11-êàëèáðîâêè äàþò äîñòîâåðíûå ñîäåðæàíèÿ êèñëî - ðî äà è àçîòà êàê äëÿ îòäåëüíûõ îáëàñòåé H II, òàê è äëÿ èíòåãðàëüíûõ ñïåêòðîâ SDSS-ãàëàêòèê. ÇÀÂÈÑÈÌÎÑÒÜ «ÌÀÑÑÀ — ÌÅÒÀËËÈ×ÍÎÑÒÜ» Ìàññû ãàëàêòèê. Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè íåñêîëüêî ãðóïï èññëåäî - âàòåëåé îïðåäåëèëè è îïóáëèêîâàëè çíà÷åíèÿ ìàññ SDSS-ãàëàêòèê. Ìàñ ñû ãàëàêòèê ïðèâåäåíû â êàòàëîãå MPA/JHU [http://www. mpa-garching.mpg.de/SDSS/, 36].  êàòàëîãå ïðîåêòà VESPA (VEr sa tile SPec tral Anal y sis) [http://www-wfau.roe.ac.uk/vespa/] ïðèâåäåíû äàí - íûå î ìàññàõ 800000 ãàëàêòèê, ïîëó÷åííûå ïðè èñïîëüçîâàíèè îäíîãî è òîãî æå àëãîðèòìà è äâóõ ìîäåëåé çâåçäíûõ ïîïóëÿöèé [34, 35]. Ñëåäóÿ îáùåïðèíÿòîé òåðìèíîëîãèè, ìû áóäåì íàçûâàòü ýòè ìîäåëè BC03 è M05. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ çíà÷èòåëüíîé ÷àñòè SDSS-ãàëàêòèê åñòü òðè îïðåäåëåíèÿ çíà÷åíèé ìàññû. Ýòî ïîçâîëÿåò îöåíèòü, íà - ñêîëüêî õîðîøî çíà÷åíèÿ ìàññû, ïîëó÷åííûå ïðè ïîìîùè ðàçëè÷íûõ àëãîðèòìîâ è ðàçëè÷íûõ ìîäåëåé çâåçäíûõ ïîïóëÿöèé, ñîîòâåòñòâóþò äðóã äðóãó. Íà ðèñ. 7 ïîêàçàíî ñðàâíåíèå ëîãàðèôìîâ ìàññ lgM/M� èç êàòà - ëîãà MPA è êàòàëîãà VESPA (ìîäåëè BC03 è M05) äëÿ SDSS-ãàëàê - òèê. Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ðàâåíñòâó lgM/M�, øòðèõî âûå — îòêëîíåíèþ ±0.5 dex. Ðàñõîæäåíèÿ ìåæäó òðåìÿ çíà÷åíèÿìè lgM/M� äëÿ ãàëàêòèêè ìîãóò ïðåâûøàòü 0.5 dex. Ìåæäó çíà÷åíèÿìè ëîãàðèô - 18 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ Ðèñ. 7. Ñðàâíåíèå ìàññ èç êàòàëîãà MPA è êàòàëîãà VESPA (BC03 è M05) äëÿ SDSS-ãàëàêòèê. Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ðàâåíñòâó ìàññ, øòðèõîâûå ëèíèè — îòêëîíåíèþ ±0.5 dex ìîâ ìàññ èç êàòàëîãîâ MPA è VESPA íàáëþäàþòñÿ òàêæå ñèñòåìàòè - ÷åñêèå ðàñõîæäåíèÿ ïîðÿäêà 0.1—0.2 dex. Ìû áóäåì èñïîëüçîâàòü ìàñ ñû èç êàòàëîãà MPA, ïîñêîëüêó îí ñîäåðæèò äàííûå î ìàññàõ áîëü øåãî êîëè÷åñòâà ãàëàêòèê, ÷åì êàòàëîã VESPA. Ïðè ýòîì ìû âêëþ ÷èëè â íàøó âûáîðêó òîëüêî ãàëàêòèêè, äëÿ êîòîðûõ ðàñõîæ - äåíèÿ ìåæäó çíà÷åíèÿìè ìàññ èç êàòàëîãà MPA è êàòàëîãà VESPA (ìîäåëü çâåçäíûõ ïîïóëÿöèé BC03) íå ïðåâûøàþò 0.2 dex. Ê ñîæàëåíèþ, íà áîëüøèõ êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ äàííûå î ìàññàõ èìåþòñÿ äëÿ ìàëîãî ÷èñëà ãàëàêòèê. Ïîýòîìó äëÿ ãàëàêòèê íà êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ z > 0.3, äëÿ êîòîðûõ ìàññû â êàòàëîãå MPA íå ïðèâåäåíû, ìû âû÷èñëèëè ìàññû ñïîñîáîì, ïðåäëîæåííûì â ðàáîòå [26]. Âûáîðêà ãàëàêòèê. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ äèàãðàììû «ìàññà — ìå - òàëëè÷íîñòü» ìû ñîçäàëè âûáîðêó ãàëàêòèê ñ ýìèññèîííûìè ñïåêò - ðàìè. Ïðè ñîçäàíèè âûáîðêè ìû èñïîëüçîâàëè äàííûå èç êàòàëîãà MPA/JHU, à íå èñõîäíîãî êàòàëîãà SDSS, òàê êàê èçìåðåíèÿ èíòåí - ñèâ íîñ òåé ëèíèé â êàòàëîãå MPA/JHU èìåþò áîëåå âûñîêóþ òî÷ - íîñòü. Êàòà ëîã MPA/JHU ñîäåðæèò èçìåðåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé ëèíèé, îøèáîê èç ìåðåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé ëèíèé è êðàñíûå ñìåùåíèÿ äëÿ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ãàëàêòèê èç áàçû äàííûõ SDSS. Ñíà÷àëà èç êàòàëîãà MPA/JHU áûëè âûáðàíû îáúåêòû ñ ýìèñ ñèîí íû ìè ñïåêò - ðàìè, â êîòîðûõ ïîòîêè â êàæäîé èç ëèíèé Ha , Hb, [O III] l 495.9 íì, [O III] l 500.7 íì, [N II] l 658.4 íì, [S II] l 671.7 íì è [S II] l 673.1 íì íå ìåíåå ÷åì â òðè ðàçà ïðåâûøàþò îøèáêè èçìåðåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé êàæ äîé èç ëèíèé. Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî âíåãàëàêòè÷åñêèõ îá - ëàñòåé H II èìåþò íèçêóþ ïëîòíîñòü [8, 39]. Êàëèáðîâêè òàêæå ïîëó - ÷åíû â ïðèáëèæåíèè íèçêîé ïëîòíîñòè. Èíäèêàòîðîì ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè â îáëàñòÿõ H II ÿâëÿåòñÿ îòíîøåíèå èíòåíñèâíîñòåé ëèíèé [S II] l 671.7/[S II] l 673.1. Åñëè âû÷èñëåííîå îòíîøåíèå ïðåâûøàåò 1.5 (ïðåäåë îòíîøåíèÿ [S II] l 671.7/[S II] l 673.1 ïðè íèçêîé ïëîò - íîñòè), òî ýòî óêàçûâàåò íà íåíàäåæíîñòü èçìåðåíèé èíòåíñèâíîñòåé ëèíèé. Èñïîëüçóÿ óñëîâèå 1.25 < F[SII]l671 7. /F[SII]l673 1. < 1.5, ìû èñêëþ - ÷èëè îáúåêòû ñ âûñîêîé ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòüþ è çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü îáúåêòîâ ñ íåíàäåæíî èçìåðåííûìè èíòåíñèâíîñòÿìè ëèíèé. Îä íàêî â ñïåêòðàõ ãàëàêòèê íà êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ z ³ 0.37 íåò ëèíèé [S II] l 671.7 è [S II] l 673.1 íì. Ïîýòîìó ìû âûíóæäåíû ïðèíÿòü, ÷òî òóìàííîñòè â ýòèõ ãàëàêòèêàõ òàêæå óäîâëåòâîðÿþò óñëîâèþ íèçêîé ïëîòíîñòè. Ïîòîêè â ýìèññèîííûõ ëèíèÿõ áûëè èñïðàâëåíû çà ìåæçâåçäíîå ïîêðàñíåíèå ïðè ïîìîùè àíàëèòè÷åñêîé àïïðîêñèìàöèè êðèâîé ìåæ - çâåçäíîãî ïîêðàñíåíèÿ Óèòôîðäà èç ðàáîòû [13]. Êîýôôèöèåíò ýêñ - òèí ê öèè CHb îïðåäåëÿëñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì îòíîøåíèÿ èíòåíñèâ íîñ - òåé ëèíèé Hb è Ha . Ïðè îïðåäåëåíèè êîýôôèöèåíòà ýêñòèíêöèè ìû íå ó÷èòûâàëè íàëè÷èå àáñîðáöèîííûõ êîìïîíåíòîâ â ëèíèÿõ âîäîðîäà. Òàêîé óïðîùåííûé ñïîñîá îöåíêè êîåôôèöèåíòà ýêñòèíêöèè áûë èñ - ïîëüçîâàí ïî ñëåäóþùåé ïðè÷èíå. Ìû èñïîëüçîâàëè èçìåðåííûå èí - òåíñèâíîñòè ëèíèé ïîðÿäêà 50000 îáúåêòîâ èç êàòàëîãà MPA. Ïðè 19 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ ìàññîâûõ (àâòîìàòèçèðîâàííûõ) èçìåðåíèÿõ îøèáêè èçìåðåíèÿ èí - òåí ñèâíîñòåé ëèíèé âíîñÿò îñíîâíîé âêëàä â îøèáêè îïðåäåëåíèÿ ñî - äåðæàíèé õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Îïðàâäàííîñòü ïðèíÿòîãî ïîäõîäà ê îöåíêå ýêñòèíêöèè ìîæåò áûòü ïðîâåðåíà ïóòåì ñðàâíåíèÿ ñîäåðæà - íèé êèñëîðîäà, íàéäåííûõ ïðè ïîìîùè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê, ïîñêîëüêó ëèíèÿ [O II] l 372.9 íì íå èñïîëüçóåòñÿ â ñîîòíîøåíèÿõ NS11-êàëèáðîâêè, íî èñïîëüçóåòñÿ â ON11-êàëèáðîâêå. Ìåæçâåçäíîå ïîãëîùåíèå ñêàçûâàåòñÿ ñèëüíåå âñåãî èìåííî íà èíòåíñèâíîñòè ýòîé êîðîòêîâîëíîâîé ëèíèè. Åñëè áû íàøè îöåíêè ýêñòèíêöèè áûëè íå - âåðíûìè, òî ïîÿâèëèñü áû çíà÷èòåëüíûå ñèñòåìàòè÷åñêèå ðàñõîæäå - íèÿ ìåæäó ñîäåðæàíèÿìè êèñëîðîäà, îïðåäåëåííûìè ïðè ïîìîùè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê. Êàê áûëî ïîêàçàíî âûøå (ñì. ðèñ. 5), íàé - äåííûå ïðè ïîìîùè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà äëÿ ïîäàâëÿþùåãî áîëüøèíñòâà SDSS-ãàëàêòèê ñîãëàñóþòñÿ ñ òî÷íî - ñòüþ íå õóæå 0.1 dex. Ýòî óêàçûâàåò íà îòñóòñòâèå ñóùåñòâåííîãî âëè - ÿíèÿ íà îïðåäåëÿåìûå ïðè ïîìîùè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê ìåòàë - ëè÷ íîñòè çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà ýêñòèíê öèè, íàéäåííîãî ñ ó÷åòîì ëèíèé ïîãëîùåíèÿ âîäîðîäà è áåç íåãî.  äóáëåòå îäíîêðàòíî èîíèçèðîâàííîãî àçîòà ëèíèÿ [N II] l 658.4 áîëåå ñèëüíàÿ, ÷åì ëèíèÿ [N II] l 654.8 íì, è èçìåðåíèÿ åå èíòåí - ñèâíîñòè áîëåå íàäåæíû. Òàê êàê îáå ëèíèè îáðàçóþòñÿ ïðè ïåðåõî - äàõ ñ îäíîãî óðîâíÿ, òî îòíîøåíèå èõ èíòåíñèâíîñòåé çàâèñèò òîëüêî îò îòíîøåíèÿ êîýôôèöèåíòîâ ñïîíòàííûõ ïåðåõîäîâ Ýéíøòåéíà äëÿ ýòèõ ïåðåõîäîâ, êîòîðîå ðàâíî 3 [12]. Ïîýòîìó äëÿ ñóììàðíîãî ïîòîêà â ëèíèÿõ N 2 ìû èñïîëüçîâàëè ñîîòíîøåíèå N 2 = 1.33[N II] l 658.4 âìåñòî ñòàíäàðòíîãî N 2 = [N II] l 654.8 + [N II] l 658.4. Ìû èññëåäîâàëè òîëüêî îáúåêòû, èîíèçàöèÿ êîòîðûõ îáóñëîâëåíà êîðîòêîâîëíîâûì èçëó÷åíèåì ìîëîäûõ ìàññèâíûõ çâåçä. ×òîáû îòäå - ëèòü îáëàñòè H II, èîíèçèðîâàííûå çâåçäàìè, îò òóìàííîñòåé ñ íåòåï - ëî âûì èñòî÷íèêîì èîíèçàöèè (àêòèâíûõ ÿäåð ãàëàêòèê), èñïîëü çîâà - ëàñü êëàññè÷åñêàÿ êëàññèôèêàöèîííàÿ äèàãðàììà [N II] l 658.4/Ha — [O III] l 500.7/Hb [6]. Ëèíèÿ, ðàçäåëÿþùàÿ îáëàñòè H II è àêòèâíûå ÿäðà ãàëàêòèê, âçÿòà èç ðàáîòû [14]. Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, ìû èñêëþ÷èëè èç âûáîðêè ãàëàêòèêè, äëÿ êî òîðûõ ðàñõîæäåíèÿ çíà÷åíèé ìàññ èç êàòàëîãà MPA è êàòàëîãà VESPA (ìîäåëü çâåçäíûõ ïîïóëÿöèé BC03) ïðåâûøàþò 0.2 dex. Ñïåêòðû SDSS áûëè ïîëó÷åíû è èçìåðåíû â àâòîìàòè÷åñêîì ðå - æè ìå. Ïîýòîìó ÷àñòü ñïåêòðîâ ìîæåò èìåòü íèçêîå êà÷åñòâî èëè çíà - ÷èòåëüíûå íåòî÷íîñòè èçìåðåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé ñïåêòðàëüíûõ ëè - íèé [4].  ðàáîòå [26] èññëåäîâàíà âûáîðêà 2386 ýìèññèîííûõ ãà - ëàêòèê íà êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ îò z » 0.026 äî z » 0.4 .  èõ ñïåêòðàõ áûëè èçìåðåíû ëèíèè Ha , Hb, [O II] l 372.9 íì, [O III] l 500.7 íì, [N II] l 658.4 íì, [S II] l 671.7 íì è [S II] l 673.1 íì (ïîñëåäíèå äâå òîëüêî â òîì ñëó÷àå, êîãäà íè îäíà èç íèõ íå âûõîäèò çà ãðàíèöû ñïåêò ðàëü íî - ãî äèàïàçîíà SDSS). Ýòè ãàëàêòèêè âêëþ÷åíû â íàøó âûáîðêó. Íàøà âûáîðêà ñîäåðæèò 57470 îáúåêòîâ. 20 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ Èññëåäîâàíèå ýâîëþöèè ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà. Äèà - ãðàì ìà «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü». Êàê áûëî îòìå÷åíî âûøå, NS11- êàëèáðîâêà ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â ñïåêò ðàõ SDSS-ãàëàêòèê ñ êðàñíûìè ñìåùåíèÿìè z £ 0.37, à ON11- êàëèáðîâêà — ñ êðàñíûìè ñìåùåíèÿìè â äèàïàçîíå 0.023 < z < 0.4. Ïîýòîìó äëÿ ãàëàêòèê ñ z < 0.36 ìû áóäåì èñïîëüçîâàòü ìåòàëëè÷ - íîñòè, îïðåäåëåííûå ïðè ïîìîùè NS11-êàëèáðîâêè, à äëÿ ãàëàêòèê ñ z > 0.36 — îïðåäåëåííûå ïðè ïîìîùè ON11-êàëèáðîâêè. Íà ðèñ. 8 ïðåäñòàâëåíû äèàãðàììû «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü» äëÿ òðåõ äèàïàçîíîâ êðàñíûõ ñìåùåíèé: 0 < z < 0.03, 0.17 < z < 0.23 è 0.33 < < z < 0.40. Ñëåâà ïîêàçàíû ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà â çàâèñèìîñòè îò ìàññû ãàëàêòèêè, ñïðàâà — ñîäåðæàíèÿ àçîòà. Ñïëîøíîé ëèíèåé ïî - êàçàíà çàâèñèìîñòü óñðåäíåííîãî çíà÷åíèÿ ìåòàëëè÷íîñòè îò ìàññû ãàëàêòèê äëÿ äàííîãî äèàïàçîíà êðàñíûõ ñìåùåíèé. Äëÿ âû÷èñëåíèÿ ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ ìåòàëëè÷íîñòè äèàïàçîí ìàññ lg(M/M�) îò 8.5 äî 12.0 áûë ðàçáèò íà èíòåðâàëû Dlg(M/M�) = 0.1.  íåêîòîðûõ èíòåðâà - ëàõ ìàññ ãàëàêòèê ìàëî èëè èõ âîâñå íåò. Ïîýòîìó ñðåäíèå àðèôìåòè - ÷åñ êèå çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà äëÿ çàäàííîãî èíòåð - 21 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ Ðèñ. 8. Äèàãðàììà «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü» (ñëåâà — êèñëîðîä, ñïðàâà — àçîò) äëÿ òðåõ äèà - ïàçîíîâ êðàñíûõ ñìåùåíèé îò z = 0 äî z = 0.4. Ëèíèÿìè ïîêàçàíû óñðåäíåííûå çàâèñèìîñòè âàëà ìàññ âû÷èñëÿëèñü òîëüêî â òîì ñëó÷àå, êîãäà êîëè÷åñòâî ãàëàê - òèê â çàäàííîì èíòåðâàëå ïðåâûøàëî 5. Âèäíî, ÷òî ñ óâåëè÷åíèåì ìàñ ñû ãà ëàêòèêè ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà è àçîòà óâåëè÷èâàåòñÿ äî äîñòèæåíèÿ îïðåäåëåííîé ìàññû M*. Äëÿ ãàëàêòèê ñ ìàññàìè âûøå M* ñîäåðæà íèå êèñëîðîäà (àçîòà) ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿåòñÿ. Çíà÷å - íèÿ ìàññ M*äëÿ êèñëîðîäà è àçîòà ìîãóò áûòü ðàçëè÷íûìè; ýòè çíà÷å - íèÿ óâåëè ÷èâàþòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì êðàñíîãî ñìåùåíèÿ. Äëÿ áîëüøåé íàãëÿäíîñòè çàâèñèìîñòè «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü» äëÿ ðàçíûõ êðàñíûõ ñìåùåíèé ïðèâåäåíû âìåñòå íà ðèñ. 9. Äîáàâëåí åùå îäèí äèàïàçîí êðàñíûõ ñìåùåíèé 0.09 < z < 0.11. Ñðåäíåå çíà÷å - íèå ñîäåðæàíèÿ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â ìàññèâíûõ ãàëàêòèêàõ, âû - ÷èñ ëåííîå ïðè ïîìîùè ON11- è NS11-êàëèáðîâîê, ñîñòàâëÿåò 12 + + lg(O/H) = 8.6 äëÿ êèñëîðîäà è 12 + lg(N/H) = 7.9 äëÿ àçîòà. Ïîëó - ÷åííûå ïðè ïîìîùè ýòèõ êàëèáðîâîê çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà â ìàññèâíûõ ãàëàêòèêàõ ñîãëàñóþòñÿ ñ äàííûìè [10, 33]. Êàê âèäíî, ìåæçâåçäíàÿ ñðåäà ãàëàêòèê ñ ìàññîé lg(M/M�) ³ 11.3 çà ïîñëåäíèå 4 ìëðä ëåò, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò êðàñíîìó ñìåùåíèþ z = = 0.4, ïðàêòè÷åñêè íå îáîãàòèëàñü íè êèñëîðîäîì, íè àçîòîì. Ýòî óêà - çû âàåò íà òî, ÷òî àêòèâíàÿ ñòàäèÿ õèìè÷åñêîé ýâîëþöèè ìàññèâíûõ ãàëàêòèê çàêîí÷èëàñü áîëåå 4 ìëðä ëåò íàçàä.  òî æå âðåìÿ ãàëàêòèêè ñ ìåíüøèìè ìàññàìè ïðîäîëæàþò ñâîþ õèìè÷åñêóþ ýâîëþöèþ. Òåìï ýâîëþöèè âûøå â ãàëàêòèêàõ ìàëîé ìàññû. Ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â ãàëàêòèêàõ ñ ìàññîé lg(M/M�) » 11.0 çà ïîñëåäíèå 4 ìëðä ëåò èçìåíèëèñü íå áîëåå ÷åì íà 0.1 dex è 0.2 dex ñîîòâåòñòâåííî. Ñîäåðæà - íèå êèñëîðîäà â ãàëàêòèêàõ ñ lg(M/M�) » 10.5 çà ýòîò æå ïåðèîä óâåëè - ÷èëîñü ïðèìåðíî íà 0.2 dex, à ñîäåðæàíèå àçîòà — íà 0.5 dex. Íà ðèñ. 10 ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü «ìàññà ãàëàêòèêè — îòíî - øåíèå N/O» äëÿ ÷åòûðåõ äèàïàçîíîâ êðàñíûõ ñìåùåíèé. Îòíîøåíèå N/O óñðåäíÿëîñü â èíòåðâàëå Dlg(M/M�) = 0.1. Âèäíî, ÷òî äëÿ ãàëàê - òèê ñ ìàññîé lg(M/M�) » 11.3 îòíîøåíèå N/O çà ïîñëåäíèå 4 ìëðä ëåò ïðàê òè ÷åñêè íå èçìåíèëîñü è ñîñòàâëÿåò lg(N/O) = –0.7 ± 0.1. Íàëè÷èå ïëàòî íà äèàãðàììå «ìàññà ãàëàêòèêè — îòíîøåíèå N/O» â îáëàñòè áîëüøèõ ìàññ ïîäòâåðæäàåò òî, ÷òî íàèáîëåå ìàññèâíûå ãàëàêòèêè 22 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ Ðèñ. 9. Çàâèñèìîñòü «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü» (à — êèñëîðîä, á — àçîò) äëÿ ÷åòûðåõ äèàïàçîíîâ êðàñíûõ ñìåùåíèé: êðèâàÿ 1 — äëÿ 0 < z < 0.03, 2 — äëÿ 0.09 < z < 0.11, 3 — äëÿ 0.17 < z < 0.23, 4 — äëÿ 0.33 < z < 0.40 ïðàêòè÷åñêè çàâåðøèëè îáîãàùåíèå ìåæçâåçäíîé ñðåäû êàê êèñëîðî - äîì, òàê è àçîòîì áîëåå 4 ìëðä ëåò íàçàä. Äëÿ ãàëàêòèê ìåíüøåé ìàññû îòíîøåíèå N/O çàâèñèò íå òîëüêî îò ìàññû, íî è îò êðàñíîãî ñìå - ùåíèÿ ãàëàêòèêè. Ýòî ïðîèñõîäèò èç-çà òîãî, ÷òî îáîãàùåíèå ìåæ - çâåçäíîé ñðåäû ãàëàêòèê àçîòîì ïðîèñõîäèò ñ çàäåðæêîé âî âðåìåíè ïî ñðàâíåíèþ ñ îáîãàùåíèåì êèñëîðîäîì. Ñ óìåíüøåíèåì ìàññû ãà - ëàê òèêè èçìåíåíèå îòíîøåíèÿ N/O çà ïîñëåäíèå 4 ìëðä ëåò óâåëè - ÷èâàåòñÿ. Äëÿ ãàëàêòèê ñ ìàññàìè lg(M/M�) » 11.0 èçìåíåíèå ñîñòàâ - ëÿåò Dlg(N/O) » 0.2, à äëÿ ìåíüøèõ ãàëàêòèê (lg(M/M�) » 10.5) îíî ðàâíî Dlg(N/O) » 0.4. ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ Ïðåäëîæåíû íîâûå âàðèàíòû ON- è NS-êàëèáðîâîê (ON11 è NS11) äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â îáëàñòÿõ H II. Ïðåä - ëîæåíû òàêæå íîâûå êðèòåðèè ðàçäåëåíèÿ òóìàííîñòåé íà òðè êëàññà: õîëîäíûå, òåïëûå è ãîðÿ÷èå. Ïîëó÷åííûå ïðè ïîìîùè ON11- è NS11- êàëèáðîâîê çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà ïî èíòåãðàëüíûì SDSS- ñïåêò ðàì ñîãëàñóþòñÿ äðóã ñ äðóãîì ñ òî÷íîñòüþ íå õóæå 0.1 dex äëÿ ïîäàâëÿþùåãî áîëüøèíñòâà îáúåêòîâ. Ñîäåðæàíèÿ àçîòà ñîãëàñóþòñÿ ñ òî÷íîñòüþ 0.2 dex. ON11- è NS11-êàëèáðîâêè îáåñïå÷èâàþò áîëåå âûñîêóþ òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèé êèñëîðîäà è àçîòà ïî èí - òåãðàëüíûì ýìèññèîííûì ñïåêòðàì ïî ñðàâíåíèþ ñ ON- è NS-êàëè - áðîâêàìè. Îïðåäåëåíî ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà è àçîòà äëÿ âûáîðêè 57470 SDSS-ãàëàêòèê. Èçìåðåííûå ïîòîêè â ñèëüíûõ ëèíèÿõ â SDSS-ñïåêò - ðàõ ýòèõ ãàëàêòèê âçÿòû èç êàòàëîãà MPA/JHU. Ïîñòðîåíà äèàãðàììà «ìàññà — ìåòàëëè÷íîñòü» äëÿ íåñêîëüêèõ äèàïàçîíîâ êðàñíûõ ñìå - ùå íèé îò z = 0 äî z = 0.4. Íàéäåíî, ÷òî ìåæçâåçäíàÿ ñðåäà ãàëàêòèê ñ ìàññîé lg(M/M�) ³ 11.3 çà ïîñëåäíèå 4 ìëðä ëåò (äèàïàçîí êðàñíûõ ñìåùåíèé 0 < z < 0.4) ïðàêòè÷åñêè íå îáîãàòèëàñü íè êèñëîðîäîì, íè àçîòîì. Äðóãèìè ñëîâàìè, àêòèâíàÿ ñòàäèÿ çâåçäîîáðàçîâàíèÿ â ìàñ - ñèâ íûõ ãàëàêòèêàõ çàâåðøèëàñü áîëåå 4 ìëðä ëåò íàçàä. Ñ óìåíü - øåíèåì ìàññû ãàëàêòèêè ýâîëþöèîííûå èçìåíåíèÿ ñîäåðæàíèÿ àçîòà è êèñëîðîäà çà óêàçàííûé ïåðèîä áûñòðî óâåëè÷èâàþòñÿ. Ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà è àçîòà â ãàëàêòèêàõ ñ ìàññîé lg(M/M�) » 11.0 çà ïîñëåäíèå 23 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ Ðèñ. 10. Çàâèñèìîñòü «ìàññà ãàëàê - òèêè — îòíîøåíèå N/O» äëÿ ÷åòûðåõ äèàïàçîíîâ êðàñíûõ ñìåùåíèé: êðè - âàÿ 1 — äëÿ 0 < z < 0.03, 2 — äëÿ 0.09 < < z < 0.11, 3 — äëÿ 0.17 < z < 0.23, 4 — äëÿ 0.33 < z < 0.40 4 ìëðä ëåò èçìåíèëèñü íå áîëåå ÷åì íà 0.1 dex è 0.2 dex ñîîòâåò ñò - âåííî, à äëÿ ãàëàêòèê ñ lg(M/M�) » 10.5 — âîçðîñëè íà 0.2 dex è 0.5 dex. Äàííàÿ ðàáîòà áûëà ÷àñòè÷íî ôèíàíñèðîâàíà â ðàìêàõ ïðîãðàììû «ÊîñìîÌèêðîÔèçèêà» Íàöèîíàëüíîé àêàäåìèè íàóê Óêðàèíû è Ãî - ñó äàðñòâåííîãî êîñìè÷åñêîãî àãåíòñòâà Óêðàèíû. Àâòîðû áëàãîäàð - íû ðåöåíçåíòó çà öåííûå çàìå÷àíèÿ. 1. Àìáàðöóìÿí Â. À. Òåîðåòè÷åñêàÿ àñòðîôèçèêà. — Ë.-Ì.: ÃÎÍ-ÒÈ, 1935.—255 ñ. 2. Çèí÷åíêî È. À., Ïèëþãèí Ë. Ñ. Ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà è àçîòà â õîëîäíûõ îáëàñòÿõ H II èç öèôðîâîãî îáçîðà íåáà Sloan // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.— 2011.—27, ¹ 6.—P. 3—17. 3. Ïèëþãèí Ë. Ñ., Çèí÷åíêî È. À., Òóàí Ò. Õ. Ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â ãèãàíòñêèõ H II ãàëàêòèêàõ // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2010.—26, ¹ 5.—P. 3—25. 4. Abazajian K. N., Adelman-Mc Car thy J. K., Agueros M. A., et al. The sev enth data re lease of the Sloan Dig i tal Sky Sur vey // Astrophys. J. Suppl. Ser.—2009.—182, N 2.— P. 543—558. 5. Asari N. V., Cid Fernandes R., Stasinska¢ G., et al. The his tory of star-form ing gal ax ies in the Sloan Dig i tal Sky Sur vey // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2007.—381, N 1. —P. 263—279. 6. Baldwin J. A., Phillips M. M., Terlevich R. Clas si fi ca tion pa ram e ters for the emis - sion-line spec tra of extragalactic ob jects // Astron. Soc. Pacif.—1981.—551, N 93.—P. 5—19. 7. Bresolin F., Kennicutt R. C. Op ti cal spec tros copy of metal-rich H II re gions and circum - nuclear hot spots in M83 and NGC 3351 // Astrophys. J.—2002.—572, N 2.— P. 838—860. 8. Bresolin F., Schaerer D., Gonzalez¢ Delgado R. M., Stasinska¢ G. A VLT study of metal-rich extragalactic H II re gions. I. Ob ser va tions and em pir i cal abun dances // Astron. and Astrophys.—2005.—441, N 3.—P. 981—997. 9. Bresolin F., Gieren W., Kudritzki R. P., et al. Extragalactic chem i cal abun dances: Do H II re gions and young stars tell the same story? The case of the spi ral gal axy NGC 300 // Astrophys. J.—2009.—700, N 1.—P. 809—330. 10. Erb D. K., Shapley A. E., Pettini M., et al. The mass — metallicity re la tion at Z > 2 // Astrophys. J.—2006.—644, N 2.—P. 813—828. 11. Garnett D. R., Shields G. A. The com po si tion gra di ent across M81 // Astrophys. J.— 1987.—317, N 1.—P. 82—101. 12. Froese F. C., Tachiev G. Breit-Pauli en ergy lev els, life times, and tran si tion prob a bil i - ties for the berylium-like to neon-like se quences // Atom. Data and Nucl. Data Ta - bles.—2004.—87, N 1.—P. 1—184. 13. Izotov Y. I., Thuan T. X., Lipovetsky V. A. The pri mor dial he lium abun dance from a new sam ple of metal-de fi cient blue com pact gal ax ies // Astrophys. J.—1994.—435, N 2.—P. 647—667. 14. Kauffmann G., Heckman T. M., Tremonti C., et al. The host gal ax ies of ac tive ga lac tic nu clei // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2003.—346, N 4.—P. 1055—1077. 15. Kauffmann G., Heckman T. M., White S. D. M., et al. Stel lar masses and star for ma tion his to ries for 10 sup 5 gal ax ies from the Sloan Dig i tal Sky Sur vey // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2003.—341, N 1.—P. 33—53. 16. Kennicutt R. C., Bresolin F., French H., Mar tin P. An em pir i cal test and cal i bra tion of H II re gion di ag nos tic // Astrophys. J.—2000.—537, N 2.—P. 589—612. 24 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ 17. Kewley L. J., Ellison S. L. Metallicity calibretions and the mass-metallicity re la tion for star-form ing gal ax ies // Astrophys. J.—2008.—681, N 2.—P. 1183—1204. 18. Lamareille F., Mouhcine M., Contini T., et al. The lu mi nos ity — metallicity re la tion in the lo cal uni verse from the 2dF Gal axy Redshift Sur vey // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2004.—350, N 2.—P. 396—406. 19. Lequeux J., Peimbert M., Rayo J. F., et al. Chem i cal com po si tion and evo lu tion of ir - reg u lar and blue com pact gal ax ies // Astron. and Astrophys.—1979.—80, N 2.— P. 155—166. 20. Markwardt C. B. Non-lin ear least squares fit ting in IDL with MPFIT // Astron. Data Anal. Soft ware and Sys tems XVIII.—2008.—411.—P. 251—254. 21. More J. The Levenberg-Marquardt al go rithm: Im ple men ta tion and the ory // Numer. Anal.—1978.—630.—P. 105—116. 22. Mel bourne J., Salzer J. J. Metal abun dances of KISS gal ax ies. I. Coarse metal abun - dances and the metallicity — lu mi nos ity re la tion // Astron. J.—2002.—123, N 5.— P. 2302—2311. 23. Pilyugin L. S. On the ox y gen abun dance de ter mi na tion in H II re gions. The prob lem of the lines in ten si ties—ox y gen abun dance calibretion // Astron. and Astrophys.— 2000.—362, N 1.—P. 325—332. 24. Pilyugin L. S. Ox y gen abun dances in dwarf ir reg u lar gal ax ies and the metallicity—lu - mi nos ity re la tion ship // Astron. and Astrophys.—2001.—374, N 2.— P. 412—420. 25. Pilyugin L. S., Mattsson L. Abun dance de ter mi na tion in H II re gions from spec tra with - out the [O II] lambda 3727+ l 3729 line // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2011.— 412, N 2.—P. 1145—1150. 26. Pilyugin L. S., Thuan T. X. Gal axy down siz ing and the redshift evo lu tion of ox y gen and ni tro gen abun dances: or i gin of the scat ter in the N/H-O/H di a gram // Astro - phys. J.—2011.—726, N 2.—P. 726—749. 27. Pilyugin L. S., Vi¢lchez J. M., Mattsson L., Thuan T. X. Abun dance de ter mi na tion from global emis sion-line SDSS spec tra: ex plor ing ob jects with high N/O ra tios // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2012. 28. Pilyugin L. S., Vi¢lchez J. M., Thuan T. X. New im proved cal i bra tion re la tions for the de - ter mi na tion of elec tron tem per a tures and ox y gen and ni tro gen abun dances in H II re - gions // Astrophys. J.—2010.—720, N 2.—P. 1738—1751. 29. Richer M. G., Mc Call M. L. Ox y gen abun dances in dif fuse ellipticals and the metalli - city — lu mi nos ity re la tions for dwarf gal ax ies // Astrophys. J.—1995.—445, N 2.— P. 642—659. 30. Skillman E. D., Kennicutt R. C., Hodge P. W. Ox y gen abun dances in nearby dwarf ir - reg u lar gal ax ies // Astrophys. J.—1989.—347, N 2.—P. 875—882. 31. Smith H. E. Spec tro pho to met ric ob ser va tions of ion ized hy dro gen re gions in nearby spi ral and ir reg u lar gal ax ies // Astrophys. J.—1975.—199, N 3.—P. 591—610. 32. Stasinska¢ G. [Ar III]/[O III] and [S III]/[O III]: well-be haved ox y gen abun dance in di - ca tors fo H II re gions and star form ing gal ax ies // Astron. and Astrophys.— 2006.— 454, N 3.—P. 127L—130L. 33. Thuan T. X., Pilyugin L. S., Zinchenko I. A. The redshift evo lu tion of ox y gen and ni tro - gen abun dances in emis sion-lines SDSS gal ax ies // Astrophys. J.—2010.—712, N 2.—P. 1029—1048. 34. Tojeiro R., Heav ens A. F., Jimenez R., Panter B. Re cov er ing gal axy star for ma tion and metallicity his to ries from spec tra us ing VESPA // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.— 2007.—381, N 3.—P. 1252—1266. 35. Tojeiro R., Wilkins S., Heav ens A. F., et al. A pub lic cat a log of stel lar masses, star for - ma tion and metallicity his to ries, and dust con tent from the Sloan Dig i tal Sky Sur vey 25 ÝÂÎËÞÖÈß ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÊÈÑËÎÐÎÄÀ È ÀÇÎÒÀ  SDSS-ÃÀËÀÊÒÈÊÀÕ us ing VESPA // Astrophys. J. Suppl. Ser.—2009.—185, N 1.—P. 1—19. 36. Tremonti C. A., Heckman T. M., Kauffmann G., et al. The or i gin of the mass-metallicity re la tion: in sight from 53000 star-form ing gal ax ies in the Sloan Dig i tal Sky Sur vey // Astrophys. J.—2004.—613, N 2.—P. 898—913. 37. van Zee L., Salzer J. J., Haynes M. P., et al. Spec tros copy of out ly ing H II re gions in spi ral gal ax ies: Abun dances and ra dial gra di ents // Astron. J.—1998.—116, N 6.— P. 2805—2833. 38. York D. G., Adelman J., An der son J. E., et al. The Sloan Dig i tal Sky Sur vey: tech ni cal sum mary // Astron. J.—2000.—120, N 3.—P. 1579—1587. 39. Zaritsky D., Kennicutt R. C., Huchra J. P. H II re gions and the abun dance prop er ties of spi ral gal ax ies // Astrophys. J.—1994.—420, N 1.—P. 87—109. Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 05.01.12 26 È. À. ÇÈÍ×ÅÍÊÎ, Ë. Ñ. ÏÈËÞÃÈÍ
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-77368
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0233-7665
language Russian
last_indexed 2025-12-07T17:43:23Z
publishDate 2012
publisher Головна астрономічна обсерваторія НАН України
record_format dspace
spelling Зинченко, И.А.
Пилюгин, Л.С.
2015-02-27T21:24:30Z
2015-02-27T21:24:30Z
2012
Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках / И.А. Зинченко, Л.С. Пилюгин // Кинематика и физика небесных тел. — 2012. — Т. 28, № 5. — С. 3-26. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.
0233-7665
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77368
524.78
Предложен новый вариант ON- и NS-калибровок (ON11- и NS11-калибровки) для определения содержания кислорода и азота в областях H II. Предложены также новые критерии разделения туманностей на три класса: холодные, теплые и горячие.
Запропоновано новий варіант ON- і NS-калібрувань (ON11- и NS11-калібрування) для визначення вмістів кисню і азоту в областях H II. Запропоновано нові критерії поділу туманностей на три класи: холодні, теплі та гарячі.
New expressions for the ON and NS calibrations (ON11 and NS11 calibrations) for the determination of oxygen and nitrogen abundances in H II regions are proposed. New criteria to divide the H II regions into three classes (hot, warm and cold) are also suggested.
Данная работа была частично финансирована в рамках программы «КосмоМикроФизика» Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины. Авторы благодарны рецензенту за ценные замечания.
ru
Головна астрономічна обсерваторія НАН України
Кинематика и физика небесных тел
Внегалактическая астрономия
Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках
Еволюція вмістів кисню і азоту в SDSS-галактиках
Evolution of oxygen and nitrogen abundances in SDSS galaxies
Article
published earlier
spellingShingle Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках
Зинченко, И.А.
Пилюгин, Л.С.
Внегалактическая астрономия
title Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках
title_alt Еволюція вмістів кисню і азоту в SDSS-галактиках
Evolution of oxygen and nitrogen abundances in SDSS galaxies
title_full Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках
title_fullStr Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках
title_full_unstemmed Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках
title_short Эволюция содержания кислорода и азота в SDSS-галактиках
title_sort эволюция содержания кислорода и азота в sdss-галактиках
topic Внегалактическая астрономия
topic_facet Внегалактическая астрономия
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77368
work_keys_str_mv AT zinčenkoia évolûciâsoderžaniâkislorodaiazotavsdssgalaktikah
AT pilûginls évolûciâsoderžaniâkislorodaiazotavsdssgalaktikah
AT zinčenkoia evolûcíâvmístívkisnûíazotuvsdssgalaktikah
AT pilûginls evolûcíâvmístívkisnûíazotuvsdssgalaktikah
AT zinčenkoia evolutionofoxygenandnitrogenabundancesinsdssgalaxies
AT pilûginls evolutionofoxygenandnitrogenabundancesinsdssgalaxies