Исследование газовой и пылевой составляющих межзвездной среды в галактиках с бурным звездообразованием IC 10 и VII ZW 403

Актуальность работы.

Исследования межзвездной среды в комплексах бурного звездообразования галактик — одна из актуальных задач современной астрофизики. В таких комплексах наиболее отчетливо проявляется эффект суммарного действия ионизующей радиации, звездного ветра и вспышек сверхновых на окружающую межзвездную среду. Эти множественные источники излучения и механической энергии определяют физическое состояние, структуру и кинематику ионизованного и нейтрального газа, а также пыли в их протяженных окрестностях. Расширение оболочек и сверхоболочек, сформировавшихся под действием звездного ветра и сверхновых, инициирует новую волну звездообразования в остатках родительского гигантского молекулярного облака. Потеря вещества звезд в форме звездного ветра и при взрывах сверхновых обогащает газовую среду тяжелыми элементами. Согласно современным представлениям, действие сверхновых и звездного ветра в конечном счете определяет структуру, кинематику и химический состав галактики в целом, а также межгалактической среды.

Карликовые иррегулярные (dlrr) галактики и карликовые голубые компактные (BCD) галактики представляют собой оптимальные объекты для исследования взаимодействия звезд и межзвездной среды в комплексах бурного звездообразования. Цикл этого взаимодействия не прерывается здесь спиральными волнами плотности, толщина газового слоя больше, а плотность газа в dlrr галактиках меньше, чем в спиральных галактиках. Поэтому взаимодействие звезд и газа в них наблюдается на больших пространственных и временных масштабах, вплоть до формирования многооболочечных комплексов, сопоставимых по размеру с размером галактики.

В диссертации представлены результаты детальных исследований гигантских комплексов звездообразования в двух карликовых галактиках: BCD галактике VII Zw 403 и в dlrr галактике 1С 10. Оба объекта характеризуются вспышкой современного звездообразования: BCD галактики являются таковыми по определению, в 1С 10 наблюдаются четкие признаки бурного звездообразования, охватившего большую часть галактики.

В основе работы лежит материал, полученный на б-метровом телескопе CAO РАН в рамках нескольких наблюдательных программ с панорамным мультизрачковым спектрографом MPFS и с фокальным редуктором SCORPIO, работающем в режимах прямых снимков в узкополосных фильтрах (в линиях На, [Sil] и [Olli]), длиниощелевой спектроскопии и сканирующего интерферометра Фабри-Перо (ИФП). В работе использованы также архивные данные наблюдений на VLA в линии 21 см и космического телескопа «Spitzer» в ИК диапазоне.

Цели работы.

Основными задачами работы являлись:

• Поиск кинематических и спектральных признаков действия ударных волн, инициированных процессами звездообразования, на газовую среду карликовых галактик 1С 10 и VII Zw 403;

• Определение относительного содержания кислорода, азота и серы в отдельных HII-областях обеих галактик. Сопоставление результатов наших спектральных наблюдений с современными теоретическими фотоионизационными моделями для анализа физических условий в комплексах звездообразования;

• Определение массовой доли полициклических ароматических углеводородов (РАН) в пылевой среде галактик. Анализ возможных механизмов образования и разрушения молекул РАН в межзвездной среде.

Содержание работы.

Диссертация состоит из Введения, четырех глав и Заключения. Общий объем диссертации составляет 149 страниц, включая 44 рисунка и список литературы из 117 наименований.

3.3.5. Результаты исследования спектра свечения комплекса звездообразования в VII Zw 403.

В разделе 3.3 представлены результаты исследования ярких комплексов НИ галактики VII Zw 403 по данным наших спектральных наблюдений с длинной щелыо и с панорамным спектрографом MPFS. В результате наблюдений были получены спектры с двумя положениями щели, проходящими через сверхоболочки № 1 — 5, и семи полей MPFS, которые были сложены в мозаику, покрывающую всю центральную область галактики. Результаты анализа полученных наблюдательных данных суммированы ниже.

1. Проведена оценка избытка цвета, температуры Те и плотности пе для индивидуальных комплексов НИ. Результаты представлены в таблице 3.3.

2. Наиболее детально исследована сверхоболочка № 1 вокруг самой молодой и богатой ОВ ассоциации в галактикездесь выявлен эффект изменения состояния ионизации кислорода и серы от центра к краю области.

3. Впервые оценено относительное содержание кислорода, серы и азота для индивидуальных комплексов НИ в VII Zw 403 (приведены в таблице 3.4. Опубликованные ранее результаты давали только средний по галактике химсостав.

4. Сопоставление полученных оценок химсостава с теоретическими моделями Лапфран-чи и Маттеучи [46] показало, что паши результаты хорошо согласуются с моделью четырех вспышек звездообразования при эффективности звездообразования v «0.2 — 0.3 млрд. лет-1.

3.4.

Заключение

к главе 3.

В этой главе представлены результаты исследования структуры, кинематики и спектра свечения ионизованного газа в комплексах звездообразования BCD галактики VII Zw 403, полученные по наблюдениям на 6-метровом телескопе CAO РАН. Основные полученные результаты:

1. Обнаружено множество новых слабых диффузных структур ионизованного газа, неизвестных ранее. Показано, что так называемое «гигантское кольцо», выделенное Силичем и др. [93], состоит из нескольких сегментов. За его пределами обнаружена неизвестная ранее «внешняя дуга» — по всей видимости, эти эмиссионные образования являются результатом последней вспышки звездообразования в галактике.

2. Наша оценка На-светимости VII Zw 403 LHa = (1.49 — 1.86) х 1039 эрг/с пе подтвердила результат, полученный Силичем и др. [93], однако согласуется с более ранними оценками Линде и др. [50] и Мартин [60]. Найденная величина соответствует темпу звездообразования (0.012 — 0.015)М (c)/год.

3. Детально изучена кинематика газа в области звездообразования. В наиболее яркой сверхоболочке вокруг самой богатой и молодой ассоциации № 1 обнаружены слабые высокоскоростные крылья линий [OIII] (до -200 —300 км/с от центра линии) и широкая компонента линии На (с FWHM до 600 км/с и потоком до 4% от полного потока в линии). Такие скорости в этой галактике ранее пе наблюдались.

4. Наши наблюдения с лучшим спектральным разрешением, чем в работе Линде и др. [50], не выявили найденного там эффекта расширения ярких оболочек со скоростью 50 — 70 км/с. По нашим оценкам скорость расширения ярких комплексов НИ в VII Zw 403 не превышает 15 — 20 км/с, причем только в сверхоболочке JVM такая скорость расширения обнаружена уверенно. Такие скорости расширения соответствуют кинематическому возрасту ярких оболочек НИ 3−4 млн. летчто полностью согласуется с возрастом связанных с ними компактных ОВ-ассоциаций 4−5 млн. лет по оценке [50].

5. Получены оценки относительного содержания кислорода, азота и серы в отдельных комплексах НИ (приведены в таблице 3.4). Ранее было известно лишь среднее по галактике обилие химических элементов. Полученные нами результаты согласуются со средними значениями по галактике, приводимыми другими авторами.

6. Сравнение полученных нами обилий с теоретическими моделями Ланфранчи и Матте-учи [46] показало хорошее согласие для четырех вспышек звездообразования в галактике. Эффективность звездообразования в VII 403, определенная в рамках этой модели, соответствует и «0.2 — 0.3 млрд. лет-1.

4. Пылевая составляющая межзвездной среды галактик.

1С 10 и VII Zw 403.

4.1. Постановка задачи.

Запуски космических обсерваторий инфракрасного (ИК) диапазона, в первую очередь, Космического телескопа «Spitzer», а также спутников MSX и ISO, открыли новый этап исследования межзвездной среды и процессов звездообразования как в локальных, так и в далеких галактиках. Особый интерес в связи с этими наблюдениями вызывают так называемые полициклические ароматические углеводороды (polycyclic aromatic hydrocarbons, РАН) [96] — макромолекулы, состоящие из десятков и сотен атомов, главным образом, углерода и водорода. Поглощение ультрафиолетового (УФ) фотона возбуждает изгибные и колебательные моды, что приводит к излучению фотонов ближнего ИК-диапазона и появлению в спектре мощных полос, на долю которых приходится иногда значительная доля (десятки процентов) полной инфракрасной светимости галактики [94].

Полициклические ароматические углеводороды вызывают большой интерес, как минимум, по двум причинам. Во-первых, их излучение связано с общим УФ-полем галактики, поэтому логично предположить, что их можно использовать в качестве индикаторов звездообразования. Во-вторых, молекулы РАН — не только индикаторы состояния межзвездной среды, но и сами играют важную роль в ее физической и химической эволюции.

Механизм образования и разрушения РАН в межзвездной среде пока остается неясным. В литературе широко обсуждаются такие варианты, как образование РАН в атмосферах богатых углеродом AGB и post-AGB звезд или непосредственно в плотных молекулярных облаках, а также разрушение РАН ударными волнами или УФ-излучением горячих звезд (см., например, Сандстром и др. [89] и цитируемую там литературу). Важным указанием на природу эволюционного цикла РАН может оказаться наблюдаемый дефицит излучения этих макромолекул в галактиках с низкой металличностыо. Причем, как показано в работе Дрейпа и др. [32], этот дефицит связан именно с недостатком самих РАН, а не с менее эффективным возбуждением ИК-переходов в них. В галактиках с содержанием кислорода 12 + log (0/H) > 8.1 характерная массовая доля РАН (?ран (относительная масса пыли, заключенная в частицах, содержащих пс более тысячи атомов) составляет около 4%, то есть, примерно как в нашей Галактике. При металличностях 12 + log (0/H) < 8.1 среднее значение.

7ран довольно резко падает до значений порядка 1% и ниже.

Для выяснения причин этого перехода, а также для выявления механизмов образования и разрушения РАН и их связи с физическими параметрами галактики и ее металлич-ностыо в работе Сапдстром и др. [89] проведено детальное исследование пылевой составляющей ближайшей к нам неправильной иррегулярной галактики — Малого Магелланова Облака (ММО) — по данным наблюдений на телескопе «Spitzer». В работе обнаружена слабая корреляция или отсутствие корреляции между дрдн и такими параметрами ММО, как распределение углеродных AGB-звезд, локализацией сверхоболочек HI и молодых остатков вспышек сверхновых и скоростями турбулентных движений. Показано, что величина? ран коррелирует с интенсивностью излучения СО и повышена в области высокой поверхностной плотности молекулярного газа и пыли. Авторы пришли к заключению, что массовая доля РАН повышена в областях активного звездообразования и понижена в ярких зонах НИ.

Аналогом ММО по целому ряд}' параметров является карликовая иррегулярная галактика 1С 10. Средняя металличность газа в 1С 10, найденная в разделе 2.3.3, составляет 12 + log (0/H) ~ 8.3, причем в разных зонах ионизованного водорода значение металлично-сти варьируется от 8.1 до 8.5. Перечисленные ранее (см., например, раздел 2.1) особенности 1С 10 открывают большие возможности для изучения структуры и физических характеристик пылевой составляющей галактики и роли ударных волн в ее эволюции.

Сопоставление результатов ИК-паблюдений галактики VII Zw 403 с 1С 10 также может оказаться интересным, особенно учитывая различие металличности двух галактик — для VII Zw 403 среднее значение 12 + log (О/Н) = 7.67 (см. раздел 3.3.3).

Результаты фотометрии галактики VII Zw 403 в ИК-диапазоне представлены в работе [115] среди других 65 галактик со звездообразованием. В настоящей работе проведены исследования ИК-излучения этой галактики, основанные как на результатах работы [115], так и на повторно обработанных нами наблюдательных данных для изучения локальной структуры галактики в ИК диапазоне.

В последующих разделах представлены результаты сопоставления полученных выше параметров галактик 1С 10 и VII Zw 403 с результатами их наблюдений на космическом ИК-телсскопс «Spitzer» .

4.2. Определение параметров пылевой составляющей МЗС и оценка массовой доли полициклических ароматических углеводородов (РАН) в галактиках 1С 10 и VII Zw 403.

На рис. 4.1 показаны карты центральной области галактики 1С 10 в инфракрасном диапазоне и в линии На.

Дрейп и Ли [31] предложили параметризовать УФ-поле галактики в виде суммы «минимального» диффузного УФ-поля Um? n, заполняющего большую часть ее объема, и более интенсивного УФ-поля со степенным распределением, воздействующего лишь на массовую долю 7 всей пыли в галактике. Величина Um{n, выраженная в единицах среднего УФ-поля в нашей Галактике, характеризует общий уровень звездообразования в исследуемой системе, а величина 7 позволяет оценить, какая доля вещества галактики охвачена текущими процессами звездообразования. Кроме того, вводятся такие параметры как отношение потоков на длинах волн 24 и 70 мкм, характеризующее долю «горячей» пыли, и f (U > 102) — доля светимости пыли, приходящейся на области с полем излучения U > 102, то есть, пыли, находящейся в фотодиссоциационных областях.

В работе [31] описан общий алгоритм оценки параметров галактики по данным ИК-паблюдений в диапазонах 8 мкм, 24 мкм, 70 мкм и 160 мкм (данные диапазона 3.6 мкм используются для удаления вклада звездного излучения). К сожалению, к галактике 1С 10 этот алгоритм применим лишь частично, поскольку значительная ее часть не покрыта наблюдениями в диапазоне 160 мкм. Результаты длинноволновых наблюдений показаны на рис. 4.2. Как видно из рисунка, данные для 160 мкм охватывают в основном периферийную зону галактики, лишь частично покрывая области звездообразования (с учетом углового разрешения ИК-наблюдений, которое на 160 мкм составляет 40″).

Тем не менее, мы использовали доступную информацию, чтобы по методике, описанной в [31], определить Ummi 7, а также? рдн — массовую долю пыли, заключенной в РАН (точнее, в частицах с количеством атомов углерода менее 1000). Параметры ИК-паблюдений усреднялись по той области галактики 1С 10, для которой имеются данные на длине волны 160 мкм. Для этой области получены следующие значения: Umin = 20, 7 = 0.04, дрдн — 3.9%. Если сравнить эти значения с результатами Дрейпа и др. [32] для 65 галактик различных морфологических типов, то окажется, что галактика 1С 10 далека от средних показателей. Сопоставимые значения f7min обнаруживаются лишь у двух других Irr галактик — NGC 2915 (I7min — 10) и NGC 5408 (Um-m = 20). При этом в NGC 5408 также наблюдаются области вспышечного звездообразования [38].

По значению 7 галактика 1С 10 также близка к NGC 5408, однако заметно уступает.

19'00″ 30″ о о 18'00″ О.

Ш 30″ 17'00″ 59°16'30″ .

19'00″ 30″ о" о 18'00″ О.

Ш зо" 17'00″ 59°16'30″ .

19'00″ .

30″ сТ о 18'00″ .

30″ 17'00″ .

59°16'30″ .

00,120т36' 32* 28″ 248 20° 165.

РА (2000).

Рис. 4.1. Карты центральной области звездообразования 1С 10 в разных инфракрасных диапазонах: верхний — 3.6 мкм, средний — 8 мкм, нижний —24 мкм. На карты наложены контуры излучения в линии На.

59°16'30″ 00h 20m 36'.

32s 28' 24' 20s 16' RA (2000).

00″ 20m 36' 32' 28' 24' 20' 16'.

RA (2000).

Рис. 4.2. Карты центральной области звездообразования 1С 10 в полосах 24 мкм (слева), и 70 мкм (справа). На карты наложены контуры излучения па длине волны 160 мкм. другой неправильной галактике из выборки [32] — Mrk 33, — у которой величина 7 превышает 10%. (Дрейи и др. [32] приводят высокое значение 7 и для сейфертовской галактики NGC 5195, однако в этом объекте результат сильнее зависит от принятых параметров поля излучения, чем в случае Mrk 33.) В выборке [32] галактика Mrk 33 занимает лидирующее положение и по отношению потоков на длинах волн 24 и 70 мкм (~ 0.6) и по параметру f (U > 102) ~ 48%. Для 1С 10 соответствующие значения равны примерно 0.7 и 23%. В целом, по параметрам поля ИК-излучения галактика 1С 10, скорее всего, представляет собой типичную Irr галактику со вспышкой звездообразования.

Необычно высокой в 1С 10 оказывается доля дрднЗначение, полученное по методике [31], существенно превышает аналогичные значения во всех перечисленных галактиках (1.3% в Mrk 33, 2.4% в NGC 5195, 1.4% в NGC 2915, 0.4% в NGC 5408). В алгоритме [31] этот параметр определяется по единственной наблюдаемой величине — отношению среднего потока на 8 мкм к сумме средних потоков на 70 мкм и 160 мкм. Для этого отношения нами получено значение 0.19, которое согласно [31] как раз и соответствует (/ран — 3.9%. Чтобы проверить, не связано ли необычно высокое значение д’рдн с недостатком данных на длине волны 160 мкм, мы провели более детальную подгонку наблюдаемых потоков на длинах волн 5.8, 8, 24 и 70 мкм при помощи базы моделей [31], используя не средние, а локальные потоки, что позволило получить оценки для различных областей галактики. Это моделирование показало, что итоговое среднее значение дрдн, а также его распределение по галактике, заметно зависит от выбора диапазонов, используемых для подгонки. Однако во всех вариантах сред.

0.04.

18'36' о о 18'00' см.

О ш.

О 17'24'.

16'48.

59°16'12″ Е ю г, ., 1. .. |, .. |.

00ь 20 т 34* 29″ 245 19'.

1ЧА (2000).

На, произвольные единицы.

Рис. 4.3. Слева: распределение отношения в центральной области звездообразования.

1С 10. Светлый тон соответствует более низкому значению отношения. На карту наложены контуры излучения в линии На. Звездочками отмечены положения звезд У11. Справа: корреляция отношения и интенсивности линии На для области, показанной на панели слеваиспользованы точки, в которых интенсивность излучения на длине волны 8 мкм превышает 5 МЯн/стер. няя доля РАН, взвешенная по потоку на длине волны 8 мкм, оказалась высокой — от 2.9% до 4.5%. При этом распределение дрдн по галактике весьма неоднородно. Наряду с областями высоких значений <7ран, имеются также обширные области, в которых <7ран меньше 1%.

Детали распределения дрлн, как уже отмечалось, зависят от выбора диапазонов для подгонки фотометрических данных. В дальнейшем в качестве локального индикатора доли РАН мы будем использовать отношение потоков на длинах волн 8 и 24 мкм и Т7^, соответственно). Возможность его использования в этом качестве отмечена в ряде работ, в частности, в работе Сандстром и др. [89] (хотя найденная этими авторами корреляция Р8/и дрлн довольно слабая). На рис. 4.3 слева полутонами показано распределение этого отношения в центральной области звездообразования 1С 10, а контуры соответствуют распределению интенсивности в линии На. Светлый тон соответствует низкому значению отношения / Р24 и, соответственно, меньшим значениям <?ран> а темные тона соответствуют более высоким значениям^{ранОбращает} на себя внимание широкое полукольцо вблизи областей НЫ11 и НЫ06, которое прослеживается и по низкому значению отношения К8/^24, и по слабому излучению На, и по локализации звезд \г11 (чтобы подчеркнуть расположение полукольца,.

Заключение

.

В работе проведено детальное исследование межзвездной среды в областях активного звездообразования двух карликовых галактик: dlrr-галактики 1С 10 и BCD-галактики VII Zw 403. Основным наблюдательным материалом, на основе которого проводилось исследование, являются наблюдения на 6-м телескопе С АО РАН с мультизрачковым панорамным спектрографом MPFS и с фокальным редуктором SCORPIO, работавшем в трех режимах: прямых фильтровых снимков в линиях, длшшощелевой спектроскопии и интерферометра Фабри-Перо. Для анализа структуры и кинематики нейтрального газа в 1С 10 использован предоставленный в наше распоряжение куб данных наблюдений в линии 21 см па VLA. Для анализа пылевой составляющей межзвездной среды, в частности полициклических ароматических углеводородов, использованы архивные данные наблюдений космического ИК-телескопа «Spitzer». Ниже суммированы основные результаты работы.

1. По наблюдениям со щелевым и панорамным спектрографами проведен анализ химсостава газа отдельных областей НИ галактик 1С 10 и VII Zw 403. Найдены значения обилия кислорода, азота и серы для 23-х туманностей галактики 1С 10- выявлены вариации содержания кислорода от области к области. Оценки металличности большого числа HII-областей получены нами впервые, ранее была известна металличность лишь в трех самых ярких областях и средняя по галактике. Определение химсостава газа в отдельных HII-комплексах галактики VII Zw 403 ранее также не проводились. Полученные в настоящей работе результаты для обеих галактик хорошо согласуются с известными ранее средними по этим галактикам значениями.

2. По наблюдениям с интерферометром Фабри-Перо детально исследована кинематика ионизованного газа в комплексе бурного современного1 звездообразования галактики 1С 10, который является наиболее яркой частью галактики в линии На. Показано, что скорость ионизованного газа меняется здесь в пределах от V/, ei = —315 км/с до —355 км/с. Средняя скорость комплекса составляет Vhei — —330 км/с, что согласуется с ранними крупномасштабными исследованиями ионизованного и нейтрального газа в 1С 10. Наши детальные исследования кинематики показали, что средняя скорость расширения двух ярчайших туманностей HL111 и HL106 не превышает 10 — 15 км/с. Впервые выявлены высокоскоростные детали в крыльях эмиссионных линий На и.

БП] в интервале скоростей от 50 км/с до 100 км/с и от —100 км/с до —120 км/с относительно центра линий во внутренней каверне туманности НЫ11, а также в других областях комплекса бурного звездообразования.

3. По архивным данным наблюдений в линии 21 см на УЬА проведено детальное исследование нейтрального газа галактики 1С 10. Обнаружены две нейтральные оболочки размером около 20 — 30″ (70 — 110 пк), окружающие туманности НЫ11 и НЫ06. Показано, что средняя скорость расширения обеих внешних оболочек Н1 составляет 15 — 20 км/с, максимальная скорость разлета сгустков нейтрального газа достигает 25 — 30 км/с. Предложены возможные источники кинетической энергии, необходимой для формирования оболочек НИ и окружающих их оболочек Н1. Движения нейтрального газа со скоростью до 30 км/с обнаружены также восточнее и западнее комплекса ярких туманностей на масштабах 20 — 40″ (70 — 140 пк). Локализованные здесь звезды и молодые скопления могут инициировать эти движения.

4. Проведено сопоставление результатов наших спектральных наблюдений галактики 1С 10 с опубликованными теоретическими эволюционными моделями эмиссионных спектров НП областей при вспышечном звездообразовании. Показано, что результаты наблюдений 1С 10 лучше всего согласуются с расчетами Мартип-Манжона и др. [61]. На основе ионизационных моделей этих авторов по спектру нескольких детально исследованных нами НП областей 1С 10 определены параметр ионизации, возраст и масса ионизующих скоплений. Найденный возраст скоплений заключен в пределах 2.5−5 млн лет, а их массы — от 0.2×105 до 105 М©-.

5. По полученному «глубокому» изображению галактики VII Ъ\г 403 в линии На обнаружено много новых слабых волокнистых и диффузных деталей во всей центральной части галактики. На всем протяжении выявлено гигантское кольцо ионизованного газа, которое было сопоставлено с более старым и более «разреженным» звездным населением последней вспышки звездообразования, возраст которого, по оценке Линде и др. [50], достигает 10 млн. лет. Все эти слабые детали ранее никем не наблюдались.

6. Ранние оценки На-светимости VII Ъ\ 403, полученные разными авторами, сильно различались. Наша оценка (Ьца = (1.49 — 1.86) х 1039 эрг/с) не подтвердила измерения Силича и др. [93], но хорошо согласуется с результатами более ранних измерений Линде и др. [50] и Мартина [60]. Найденная величина соответствует темпу звездообразования (0.012 — 0.015)М (c)/год.

7. В результате детального исследования кинематики ионизованного газа в VII Zw 403 по наблюдениям с интерферометром Фабри-Перо и со щелевым спектрографом в наиболее яркой сверхоболочке № 1 вокруг самой богатой и молодой ассоциации № 1 обнаружены слабые высокоскоростные крылья линий [Olli] (до —200 Ч—300 км/с относительно центра линии) и линии На (с FWHM до 600 км/с и потоком в широком компоненте до 4% от полного потока в линии). Такие скорости наблюдались в этой галактике впервые.

Наши наблюдения с лучшим, чем в работе Линде и др. [50], спектральным разрешением не выявили найденных в этой работе признаков расширения ярких оболочек со скоростью 50 — 70 км/с. По нашим измерениям скорость расширения ярких HII-комплексов VII Zw 403 не превышает 15 — 20 км/с, что соответствует кинематическому возрасту 3 — 4 млн. лет и полностью согласуется с возрастом связанных с ними ОВ-ассоциаций 4 — 5 млн. лет по оценке [50].

8. По архивным данным наблюдений 1С 10 в ИК-диапазоне с борта космического телескопа «Spitzer» найдена корелляция пространственного распределения массовой доли полициклических ароматических углеводородов (РАН) с распределением атомарного водорода и облаков СО. Массовая доля РАН падает лишь-в направлении ярких областей НИ и звезд WR. Наблюдательные данные галактики VII Zw 403 не противоречат этим результатам. В целом, картина, наблюдаемая в обеих галактиках, качественно согласуется с предположением о том, что молекулы РАН образуются в плотных облаках, а разрушаются под действием УФ-излучения и ударных волн (хотя убедительных свидетельств разрушения РАН ударными волнами нам найти не удалось).

9. Показано, что массовая доля РАН заметно варьируется по галактике 1С 10 и в ряде регионов достигает почти 4%, что не укладывается в рамки предположения о том, что частицы РАН синтезируются в атмосферах долгоживущих AGB-звезд. Столь высокое содержание РАН в этой галактике может быть связано с недавней вспышкой звездообразования, во время которой частицы РАН образовались в плотном газе, но за прошедшее небольшое время успели разрушиться лишь в непосредственных окрестностях источников УФ-излучения.

10. Заподозрена корреляция массовой доли РАН с металличностыо газа не только па уровне галактик в целом (это было известно рапее), но и локально, на уровне отдельных зон НН в галактике 1С 10. Сделан вывод, что эта зависимость может проявляться до того, как начинается эффективное разрушение молекул РАН ультрафиолетовым излучением, и отражать особенности их формирования, а не последующей эволюции. Однако предположение о существовании такой корреляции требует более детального рассмотрения. Мы планируем продолжить работу в этом направлении.

Благодарности.

Автор выражает огромную благодарность своим научным руководителям — Татьяне Александровне Лозинской и Алексею Валерьевичу Моисееву за руководство, наставления и поддержку, передачу необходимых для работы навыков.

Отдельно хочется поблагодарить наших соавторов — Веру Петровну Архипову и Дмитрия Зигфридовича Вибе за ценные консультации и передачу навыков анализа спектральных данных и ИК-изображений, которые автор приобрел в процессе работы над совместными статьями.