Bulletin. Vol.79-3, p.401-411

АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2024, том 79, № 3, страницы 401–411

КАРЛИКОВАЯ ГАЛАКТИКА МЕСТНОГО ОБЪЕМА CAS 1: МЕТАЛЛИЧНОСТЬ ГАЗА, ПОГЛОЩЕНИЕ И РАССТОЯНИЕ

¹Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз, 369167 Россия
^*E-mail: sap@sao.ru

УДК 524.72-54:520.84

Поступила в редакцию 7 марта 2024; после доработки 20 марта 2024; принята к публикации 21 марта 2024

Cas 1 является карликовой иррегулярной галактикой Местного объема (МО). Тихонов Н. А. в 2019 г., используя HST-изображения и метод определения расстояний по вершине ветви красных гигантов (TRGB), получил расстояние до нее

D = 1.61 \pm 0.1 Мпк

и обнаружил, что металличность звезд этой галактики близка к

z = 0.0004

(или

Z (stars) \sim Z_{⊙} / 50

). Такая экстремально бедная металлами (XMP) карликовая галактика была бы ближайшим к нам аналогом I Zw 18 и ценным объектом для последующих детальных исследований. Между тем расстояние до Cas 1 остается предметом обсуждений. В базе данных внегалактических расстояний (EDD) представлена основанная на более глубоких HST-изображениях Cas 1 TRGB-оценка расстояния —

4.5 \pm 0.2 М п к

. При этом Cas 1 оказывается в общем поле между группами IC342 (

D = 3.3 М п к

) и Maffei 1/Maffei 2 (

D = 5.7 М п к

). Для проверки предполагаемого статуса Cas 1 как XMP-галактики мы провели на 6-м телескопе САО РАН (БТА) спектроскопию двух ее H II-областей и определили в них содержание кислорода O/H. Мы также использовали эти спектры, чтобы оценить с помощью наблюдаемого бальмеровского декремента верхний предел для поглощения в Млечном Пути (MW) в направлении Cas 1. Найденные значения параметра

12 + \lg (O / H)

равны

7.83 \pm 0.1

7.58 \pm 0.1 dex

. Измеренные бальмеровские декременты дают верхнюю оценку поглощения в MW в этом направлении

A_{B} = 3 .^{m} 06 \pm 0 .^{m} 14

, что на

0 .^{m} 63

меньше, чем

A_{B}

, использованное в предыдущих оценках расстояния до Cas 1. Это приводит к уменьшению оригинального EDD-расстояния до

4.1 \pm 0.36 М п к

. Для ограничения вероятного диапазона

M_{B}

мы используем соотношение между

12 + \lg (O / H)

M_{B}

для галактик в МО из работы Berg et al., опубликованной в 2012 году. Соответствующая оценка расстояния до Cas 1 составляет

1.64 М п к

при неопределенности с фактором

2.17

для ошибки

1 σ

. Исходя из полученной оценки

Z (gas) \sim Z_{⊙} / 10

, Cas 1 не является XMP-галактикой. Два новых найденных нами значения расстояния согласуются друг с другом в пределах примерно

1 σ

при наиболее вероятной величине

D = 3.73 М п к

. Это расстояние указывает на предпочтительное положение Cas 1 в окрестностях IC 342, а не в общем поле.

Ключевые слова: галактики: карликовые — галактики: эволюция—галактики: металличности — галактики: отдельные: Cas 1 (PGC100169 = KK019 = ZOAG129.56+07.09)

PDF

Финансирование Список литературы

Данная работа профинансирована Российским научным фондом в рамках исследовательского проекта № 22-22-00654.

Список литературы

1. V. L. Afanasiev and A. V. Moiseev, Astronomy Letters 31 (3), 194 (2005). DOI:10.1134/1.1883351
2. G. S. Anand, L. Rizzi, R. B. Tully, et al., Astron. J. 162 (2), id. 80 (2021). DOI:10.3847/1538-3881/ac0440
3. G. S. Anand, R. B. Tully, L. Rizzi, and I. D. Karachentsev, Astrophys. J. 872 (1), article id. L4 (2019). DOI:10.3847/2041-8213/aafee6
4. M. Asplund, N. Grevesse, A. J. Sauval, and P. Scott, Annual Rev. Astron. Astrophys. 47 (1), 481 (2009). DOI:10.1146/annurev.astro.46.060407.145222
5. D. A. Berg, E. D. Skillman, A. R. Marble, et al., Astrophys. J. 754 (2), article id. 98 (2012). DOI:10.1088/0004-637X/754/2/98
6. R. Endsley, D. P. Stark, L. Whitler, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 524 (2), 2312 (2023). DOI:10.1093/mnras/stad1919
7. A. V. Filippenko, Publ. Astron. Soc. Pacific 94, 715 (1982). DOI:10.1086/131052
8. N. G. Guseva, Y. I. Izotov, K. J. Fricke, and C. Henkel, Astron. and Astrophys. 599, id. A65 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201629181
9. Y. I. Izotov, G. Stasińska, G.Meynet, et al., Astron. and Astrophys. 448 (3), 955 (2006). DOI:10.1051/0004-6361:20053763
10. Y. I. Izotov and T. X. Thuan, Astrophys. J. 665 (2), 1115 (2007). DOI:10.1086/519922
11. Y. I. Izotov, T. X. Thuan, and V. A. Lipovetsky, Astrophys. J. 435, 647 (1994). DOI:10.1086/174843
12. S. S. Kaisin and I. D. Karachentsev, Astrophysical Bulletin 74 (1), 1 (2019). DOI:10.1134/S1990341319010012
13. I. Karachentsev, I. Drozdovsky, S. Kajsin, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 124, 559 (1997). DOI:10.1051/aas:1997206
14. I. D. Karachentsev, D. I. Makarov, and E. I. Kaisina, Astron. J. 145 (4), article id. 101 (2013). DOI:10.1088/0004-6256/145/4/101
15. L. S. Pilyugin and T. X. Thuan, Astrophys. J. 631 (1), 231 (2005). DOI:10.1086/432408
16. S. A. Pustilnik, E. S. Egorova, A. Y. Kniazev, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 507 (1), 944 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2084
17. S. A. Pustilnik, A. Y. Kniazev, Y. A. Perepelitsyna, and E. S. Egorova, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 493 (1), 830 (2020). DOI:10.1093/mnras/staa215
18. S. A. Pustilnik, A. Y. Kniazev, A. L. Tepliakova, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 527 (4), 11066 (2024). DOI:10.1093/mnras/stad3926
19. S. A. Pustilnik and J. M. Martin, Astron. and Astrophys. 596, id. A86 (2016). DOI:10.1051/0004-6361/201628162
20. S. A. Pustilnik, Y. A. Perepelitsyna, and A. Y. Kniazev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 463 (1), 670 (2016). DOI:10.1093/mnras/stw2039
21. S. A. Pustilnik, A. L. Tepliakova, and D. I. Makarov, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 482 (4), 4329 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty2947
22. E. F. Schlafly and D. P. Finkbeiner, Astrophys. J. 737 (2), article id. 103 (2011). DOI:10.1088/0004-637X/737/2/103
23. D. J. Schlegel, D. P. Finkbeiner, and M. Davis, Astrophys. J. 500 (2), 525 (1998). DOI:10.1086/305772
24. L. Searle and W. L. W. Sargent, Astrophys. J. 173, 25 (1972). DOI:10.1086/151398
25. E. D. Skillman, J. J. Salzer, D. A. Berg, et al., Astron. J. 146 (1), article id. 3 (2013). DOI:10.1088/0004-6256/146/1/3
26. G. Stasińska, Astron. and Astrophys. Suppl. 83, 501 (1990).
27. N. Tikhonov, AstronomischeNachrichten 317 (3), 175 (1996). DOI:10.1002/asna.2113170304
28. N. A. Tikhonov, Astrophysical Bulletin 74 (4), 396 (2019). DOI:10.1134/S1990341319040060
29. N. A. Tikhonov and O. A. Galazutdinova, Astrophysical Bulletin 73 (3), 279 (2018). DOI:10.1134/S1990341318030021
30. J. S. Vink, A. Mehner, P. A. Crowther, et al., Astron. and Astrophys. 675, id. A154 (2023). DOI:10.1051/0004-6361/202245650
31. R. Weinberger, Publ. Astron. Soc. Pacific 107, 58 (1995). DOI:10.1086/133515
32. R. Weinberger and W. Saurer, Astron. and Astrophys. 332, 523 (1998).

Local Volume Dwarf Cas 1: Gas Metallicity, Extinction, and Distance

¹Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
^*E-mail: sap@sao.ru

Cas 1 is a Local Volume (LV) dIr. In 2019 Tikhonov, using the HST images and the Tip of Red Giant Branch (TRGB) method, derived its distance

D = 1.61 \pm 0.1 Mpc

and claimed the stellar metallicity of Cas 1, of

z = 0.0004

(or

Z_{stars} = Z_{⊙} / 50

). Such an eXtremely Metal-Poor (XMP) dwarf would be a nearby analogue of I Zw 18 and a valuable object for the follow-up detailed studies. Meanwhile, the distance to Cas 1 remains debatable. Its TRGB distance of

4.5 \pm 0.2 Mpc

, based on the deeper HST images, was presented in the Extragalactic Distance Database (EDD). It places Cas 1 in the field, between groups of IC 342 (

D = 3.3 Mpc

) and Maffei 1/Maffei 2 (

D = 5.7 Mpc

). To check the suggested XMP nature of Cas 1, we conduct the SAO 6-m telescope (BTA) spectroscopy to estimate O/H in its two H II regions. We also use these spectra to derive, via the observed Balmer decrements, the upper limit of the MW extinction in Cas 1. Their derived values of

12 + \log (O / H)

are

7.83 \pm 0.1

and

7.58 \pm 0.1 dex

. The measured Balmer decrements result in the upper limit MW extinction in this direction of

A_{B} = 3 .^{m} 06 \pm 0 .^{m} 14

. This is smaller by

0 .^{m} 63

than

A_{B}

, used in the previous estimates of the distance to Cas 1. This reduces the original EDD distance till

4.1 \pm 0.36 Mpc

. We use the LV galaxies relationship between their

12 + \log (O / H)

and blue absolute magnitude

M_{B}

, published by Berg et al. in 2012, to restrict

M_{B}

for Cas 1. The related distance estimate to Cas 1, is

1.64 Mpc

with

1 σ

error of factor

2.17

. From obtained here

Z (gas)

around

Z_{⊙} / 10

, we conclude that Cas 1 is not an XMP dwarf. Its newly derived distances are consistent each to other within

1 σ

errors, with the likely distance about

3.73 Mpc

. This distance favors Cas 1 to reside in the environs of IC 342, but not in the field.

Keywords: galaxies: dwarf — galaxies: evolution — galaxies: abundances — galaxies: individual: Cas 1 (PGC100169 = KK019 = ZOAG129.56+07.09)

К содержанию номера