Научный руководитель: Корчагин Владимир Иванович, доктор физико-математических наук
Соавторы: Орлова Наталья Владимировна

Исследование спиральной структуры в галактических дисках является непростой проблемой. Для того, чтобы понять, какие процессы в действительности имеют место в спиральных галактиках, недостаточно только теоретического исследования. Необходимо сравнение результатов, полученных численными методами, с наблюдениями, что позволит получить информацию об эволюции и устойчивости галактических дисков. Для этого необходимо знать кривую вращения, распределение дисперсии скоростей по диску галактики и распределение поверхностной плотности. Наблюдение же дисперсии звездных скоростей галактического диска также является сложной задачей. Спектроскопические наблюдения с длинной щелью дали возможность сравнить теорию волн плотности с наблюдениями. Знание z - компоненты дисперсии скоростей в галактических дисках обеспечивает количественную оценку распределения поверхностной плотности при рассмотрении самогравитирующих дисков в z - направлении. Дисперсия скоростей, вместе с кривой вращения и распределением поверхностной плотности в галактике, определяют структуру галактического диска и используются при линейном анализе.

(1)

(2)

Здесь G - гравитационная постоянная, z₀ - эффективная толщина диска, причем z₀ не зависит от радиуса. Дисперсия радиальной скорости вместе с эпициклической частотой и поверхностной плотностью определяет Q параметр Тумре, который важен для оценки устойчивостей в гравитирующих дисках. Для звездного диска Q параметр определяется следующим образом:

(3)

Здесь (r) - эпициклическая частота; c_r - дисперсия радиальной скорости в диске.

Для исследования галактики было использовано ее оптическое изображение в FITS формате рис.1а. На рис.1б показано развернутое изображение NGC 4569, полученное при использовании пакета MIDAS (99NOV). Линейный анализ использовался для нахождения глобальных мод в галактике. Он был проведен для мод m=1, m=2, m=3, m=4. В результате оказалось, что галактика NGC 4569 имеет 3 неустойчивые моды m=2, m=3, m=4 с инкрементами Im (m=2)=0.35, Im (m=3)=0.25, Im (m=4)=0.25. Самой неустойчивой является мода 2, так как у нее самый высокий инкремент рис.2а.

Используя данные поверхностной фотометрии, были построены азимутальные профили логарифма числа отсчетов (рис.2б), усредненных по 6 кольцам с толщиной 0.2' каждое. Это значение дает азимутальное распределение пропорциональное поверхностной яркости, связанное со спиральными рукавами. Развернутое изображение галактики, распределение возмущенной плотности и профили поверхностной яркости позволяют говорить о существовании двухрукавной спиральной структуры галактики NGC 4569, хотя моды m=3, m=4 также являются неустойчивыми. Рукава этой галактики являются не идеальными, очевидно это связано с наличием мод m=3, m=4. Таким образом, теорию глобальных волн плотности можно применять к дискам реальных галактик.