Введение к работе
Актуальность темы. Для исследования структуры и кинематики Галактики необходимо иметь достаточно надежные скорости и расстояния для объектов, расположенных на возможно большем расстоянии от Солнца. Такими объектами являются звезды высокой светимости. В первом приближении это все звезды, светимость которых в желтом диапазоне спектра составляет не менее чем Mv—3, т.е. звезды 0-В2 главной последовательности, сверхгиганты класса светимости I (всех спектральных классов). Их возраст не превышает 108 лет и, как правило, они расположены в областях звездообразования.
До настоящего времени отсутствовало разбиение ОВ—звезд нашей Галактики на ассоциации с использованием строгих количественных методов. Малая точность расстояний до ранних звезд и наблюдательная селекция делают задачу разбиения звезд на группы в нашей Галактике более сложной, чем для соседних галактик.
Необходимость пересмотра списка ОВ—ассоциаций Галактики [1] следует и из того, что в соседних близких галактиках ассоциации выделены методом кластерного анализа. Наиболее широко применяется алгоритм, разработанный Баттинелли [2—4]. Отсутствие у ассоциаций Галактики четко выраженного характерного размера противоречит данным о других галактиках, в частности, о соседних спиральных галактиках М 31 и М 33 [5].
Сравнение кинематических и структурных параметров ОВ—ассоциаций с аналогичными параметрами гигантских молекуляр-
ных облаков имеет огромное значение для понимания процессов звездообразования.
Особая роль в изучении кинематики Галактики принадлежит объектам с хорошо установленной шкалой расстояний. Такими объектами являются в первую очередь цефеиды. Появление нового наблюдательного материала — точных фотометрических данных, высокоточных лучевых скоростей, измеренных с помощью корреляционной техники, а также массовых данных о собственных движениях делаетзадачу переопределения кинематических параметров Галактики актуальной на сегодняшний день.
Изменение гравитационного потенциала, связанное с распространением спиральной волны плотности во вращающейся Галактике, создает систематические движения звезд и газа в спиральных рукавах [6]. Малая дисперсия скоростей молодых звезд делает их движения особенно чувствительными к возмущениям гравитационного потенциала. Исследование потоковых движений ОВ—ассоциаций и связанных с ними молекулярных облаков, а также анализ влияния кривой вращения, шкалы расстояний и ошибок расстояний на распределение остаточных скоростей представляется безусловно актуальным.
Большинство кинематических исследований во всем мире базируется только на использовании лучевых скоростей звезд высокой свети-Мости, которые определяются гораздо надежнее собственных движений. Однако использование собственных движений позволяет определить такой важный параметр, как угловая скорость вращения Галактики на расстоянии Солнца.
В работах Каримовой, Павловской и Тороповой [7] и Каримовой и Павловской [8] были определены собственные движения звезд спектральных классов О и В, имеющих надежные фотометрические характеристики, двумерную спектральную классификацию и лучевую скорость. Однако со времени публикации первой работы прошло примерно четверть века, а вторая работа бьша выполнена более десяти лет назад. За это время появилось много новых позиционных каталогов, что делает задачу уточнения собственных движений этих звезд крайне актуальной.
Цель настоящей работы заключается:
в проведении методом кластерного анализа нового разбиения ОВ-звезд на ассоциации в окрестности 3 кпк от Солнца и выделении минимальных моноцентрических группировок, не являющихся ни скоплениями, ни случайными группами звезд поля;
в сравнении средних структурных и кинематических параметров ассоциаций нового разбиения и молекулярных облаков;
в определении параметров кривой вращения Галактики из анализа лучевых скоростей и собственных движений классических цефеїщ с использованием нового наблюдательного материала;
в исследовании остаточных движений ОВ—ассоциаций и связанных с ними молекулярных облаков, в сравнении полученных результатов с предсказаниями теории волн плотности и аначизе влияния формы кривой вращения, шкалы расстояний и ошибок расстояний на распределение остаточных скоростей ассоциаций;
в определении абсолютных собственных движений звезд высокой светимости.
Научная новизна работы определяется тем, что: 1. Впервые представлено новое разбиение ОВ—звезд на ассоциации в широкой окрестности Солнца, полученное с использованием варианта метода кластерного анализа, разработанного Батгинелли [2]. Мы дополнили его алгоритм критерием, позволяющим отделить друг от друга группировки, расположенные на одном луче зрения. Проведено сравнение размеров и дисперсии скоростей ассоциаций нового разбиения с соответствующими параметрами гигантских молекулярных облаков.
, 2. С использованием новых более точных данных о расстояниях, собственных движениях и лучевых скоростях классических цефеид определены параметры кривой вращения и расстояние Солнца от центра Галактики.
-
Впервые исследованы остаточные скорости ОВ-ассоциаций и связанных с ними молекулярных облаков с использованием кривой вращения, выведенной по цефеидам. Проведен анализ влияния кривой вращения, шкалы расстояний и ошибок расстояний на распределение остаточных лучевых скоростей ОВ—ассоциаций.
-
Представлен каталог собственных движений 388 звезд высокой светимости, полученных в среднем по 13 положениям звезды.
-
Впервые определено абсолютное собственное движение скопления Тг 37.
Научная и практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты могут быть использованы для исследования кинематики молодых звездных комплексов, для построения динамических моделей Галактики, для изучения особенностей спиральной структуры
Галактики, для исследования процессов звездообразования в ГМО и динамической эволюции молодых группировок звезд.
Апробация. Результаты, приведенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на заседаниях семинара по звездной астрономии ГАИШ МГУ. Обзорный доклад был сделан на Ломоносовских чтениях МГУ в 1995 г.
Все основные результаты опубликованы в астрономических изданиях.
Основные результаты, выносимые на защиту:
1. Новое разбиение звезд высокой светимости на ассоциации в
окрестности 3 кпк от Солнца, полученное с использованием метода клас
терного анализа. Найдено 57 ассоциаций, лишь 10% которых могут ока
заться случайными группировками звезд поля. Новое разбиение на ас
социации имеет максимум распределения по размерам при 30 пк и сред
нее значение диаметра 40 пк, что близко к средним размерам ГМО.
-
Для 20 ассоциаций нового разбиения получены радиальные скорости и их дисперсия. Обнаружена зависимость дисперсии и возраста от размера. Средняя дисперсия лучевых скоростей ассоциаций нового разбиения составляет 5 км/с, что близко к дисперсии скоростей внутри гигантского молекулярного облака. '' " ""' -
-
По лучевым скоростям и собственным движениям классических цефеид получены параметры кривой вращения, включая расстояние Солнца от центра Галактики: R,, = 7.1±0.5 кпк, А = 18.6±1.0 км/с/кпк,
Q0 = 26±2 км/с/кпк. Показано наличие депрессии на кривой вращения за солнечным кругом.
4. Представлен каталог собственных движений 388 звезд высокой светимости. Средняя вероятная ошибка определения собственных движений составляет 0.002"/год. Найдены абсолютные собственные движения скоплений М 39 и Тг 37.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации 131 страница, в том числе 92 страницы текста и таблиц, 28 рисунков, 9 таблиц и 11 страниц списка литературы. Таблицы приложения приведены на 45 страницах.