6. Заключение

При изучении галактик Местного объёма, большинство из которых имеют фотометрические оценки расстояния, были получены следующие результаты:

• Измерены лучевые скорости для трёх предположительно близких галактик (как выяснилось впоследствии, одна из них оказалась облаком галактического водорода). Было подтверждено, что галактики Arp 211 и NGC 6789 имеют скорости, приведенные к центроиду Местной группы, менее 500 км/с.

• Для анализа воздействия галактик друг на друга, был построен так называемый ``приливной индекс'' ($\Theta$), и на его основе проанализированы свойства галактик Местного объёма. В частности, отмечен эффект сегрегации карликовых галактик в зависимости от плотности их окружения. Все карликовые эллиптические и сфероидальные галактики с $\log{\cal M}<9$ имеют индекс $\Theta >0$, то есть они встречаются лишь в плотных областях вокруг массивных объектов.

• Были проанализированы глобальные параметры галактик Местного объёма. Показано, что:

  1.

  Во всем диапазоне диаметров от 1 до 40 кпк галактики следуют эмпирической зависимости Талли-Фишера, $\log A_{25}\propto(0.99\pm0.06)\log V_{\rm max}$, линейный характер которой имеет глубокий эволюционный смысл.

  2.

  Отношение водородной массы к светимости и водородной массы к полной массе систематически возрастает от гигантских галактик к карликовым. Медианное значение ${\cal M}_{\rm HI}/{\cal M}_{25}$ составляет 0.25.

  3.

  Для галактик Местного объёма отношение полной массы внутри стандартного оптического радиуса к светимости заключено в интервале от 0.2 до 16  ${\cal M}_\odot/{\cal L}_\odot$ с медианой 3  ${\cal M}_\odot/{\cal L}_\odot$. Это соотношение имеет тенденцию слегка уменьшаться от гигантских галактик к карликам, что не согласуется с идеей наличия большого количества тёмного вещества в карликовых системах.

  4.

  Средняя поверхностная яркость для галактик нашей выборки варьируется в 100 раз. Отношение массы HI к светимости для них показывает отчётливое возрастание с уменьшением поверхностной яркости. Аналогичная, но менее выраженная зависимость наблюдается также для отношения полной массы к светимости. Обе корреляции могут быть вызваны процессом звездообразования в галактиках.

  5.

  Несмотря на различие в приливном воздействии около шести порядков, отношения ${\cal M}_{\rm HI}/{\cal L}$ и ${\cal M}_{25}/{\cal L}$, не показывают заметной корреляции с приливным индексом, аналогичной дефициту HI и морфологической сегрегации, типичной для богатых скоплений.

  6.

  Масса водорода в галактике и её угловой момент следуют почти линейной зависимости $\log{\cal M}_{\rm HI}\propto(0.99\pm0.04)\log(V_{\rm max}A_{25})$ в диапазоне угловых моментов около трёх порядков, что может указывать [158] на пребывание газовых дисков как гигантских, так и карликовых галактик на пороге гравитационной неустойчивости, благоприятствующей звездообразованию.

• Оптимальное направление и скорость движения Солнца относительно членов Местной системы галактик характеризуется параметрами { $l_\odot=93^\circ$, $b_\odot=-4^\circ$, $V_{\odot }=316$ км/с} с формальными стандартными ошибками $2^\circ$ и 5 км/с. При этих параметрах, которые заметно отличаются от прежних оценок, центр нашей Галактики движется со скоростью 90 км/с к точке $l=107^\circ$, $b=-18^\circ$, что на $14^\circ$ в стороне от M 31.

• С увеличением глубины рассматриваемого объёма от 1 Мпк до 4-8 Мпк солнечный апекс слегка перемещается и приобретает значения { $l_\odot=91^\circ$, $b_{\odot}=0^\circ$, $V_{\odot}=334$ км/с}. Скорость центроида Местной группы по отношению к выборкам галактик Местного объёма разной глубины R не превышает 40 км/с. Это указывает на согласованное движение галактик в исследованном объёме. Относительно реликтового излучения Местная группа галактик движется со скоростью 635 км/с в направлении ( $l=269^\circ$, $b=+29^\circ$).

• Наиболее вероятное значение круговой скорости вращения Галактики в окрестностях Солнца, полученное из анализа лучевых скоростей и расстояний до галактик Местной группы, равно V₀^G=235 км/с. Эта величина находится в хорошем согласии с оценками, полученными по движениям звёзд и газовой подсистемы Млечного Пути.

• Для выборки 145 галактик с расстояниями D<8 Мпк и скоростями относительно центроида Местной группы <500 км/с распределение пекулярных лучевых скоростей показывает отчётливые признаки анизотропии. Тензор локальной величины параметра Хаббла H_ij характеризуется главными значениями 81:62:48 км/с/Мпк с $1\sigma$-ошибкой $\sim4$ км/с/Мпк. При этом малая ось эллипсоида ориентирована приблизительно вдоль малой оси Местного сверхскопления, а большая ось составляет угол $29^\circ$ с направлением на центр скопления Virgo. В целом картина пекулярных скоростей галактик Местного объёма неудовлетворительно соответствует сферически-симметричной модели Virgocentric flow [91,134]. Одной из причин этого различия может быть эффект дифференциального вращения Местного сверхскопления.

• Уточнение параметров солнечного апекса и учёт обнаруженных эффектов локальной анизотропии позволяет использовать лучевую скорость близких галактик в качестве более надёжного индикатора их расстояния. Сочетая такие улучшенные хаббловские расстояния с известными фотометрическими модулями, мы построили трёхмерную карту Местного объёма. Сравнение новой карты с прежней из каталога Tully показывает более чёткую структуру Местного объёма на мелких масштабах. Существование некоторых структурных деталей, типа минипустот (minivoid) размерами $\sim2$ Мпк между Местной группой и группой M 81, может оказаться эффективным средством для проверки различных теорий образования галактик.

• В пределах расстояния D<8 Мпк, включающего дюжину известных групп галактик, дисперсия лучевых скоростей галактик относительно хаббловской зависимости составляет $\sim75$ км/с. Её величина примерно одинакова как у карликовых, так и у гигантских галактик. Основной вклад в неё дают вириальные движения в группах и ошибки измерения расстояний. В непосредственных окрестностях Местной группы дисперсия лучевых скоростей галактик поля не превышает 25 км/с, другими словами ``газ'' галактик между группами имеет необычайно низкую температуру.

• Наблюдаемое поведение зависимости скорость-расстояние в окрестностях Местной группы показывает ожидаемый эффект гравитационного торможения галактик. Наблюдаемому радиусу сферы нулевой скорости $R_0=0.96\pm0.05$ Мпк соответствует масса ${\cal M}_{\rm LG}=(1.2\pm0.2)\cdot10^{12}$  ${\cal M}_\odot$, которая хорошо согласуется с суммой вириальных масс подгрупп галактик вокруг М 31 и Млечного Пути. Отношение полной (в пределах R₀) массы Местной группы к её светимости, ${\cal M}/{\cal L}=23\pm4$  ${\cal M}_\odot/{\cal L}_\odot$, указывает на отсутствие сверхмассивного тёмного гало вокруг нашей Галактики и М 31.

Массовые измерения красного смещения и кривых вращения северных галактик, видимых с ребра, из FGC каталога позволили существенно пополнить общее число галактик, участвующих в анализе поля скоростей на масштабе 100 Мпк, улучшить однородность их распределения по всему небу и получить новые оценки движения галактик относительно реликтового фона.

Наблюдения проводились в Специальной Астрофизической обсерватории РАН на 6 метровом телескопе. Обзор был начат во втором полугодии 1995 года и завершен во втором полугодии 1999 года. За это время были получены спектры для 306 галактик. Наблюдательная программа была выполнена на 94%.

Рассмотрение полученных спектральных данных позволяет нам сделать следующие заключения:

• Наблюдения тонких галактик, ориентированных с ребра, обладают высокой эффективностью. Только в двух случаях не удалось определить параметры кривой вращения галактик. Для более 95% объектов FGC каталога эмиссионная линия ${\rm H}_\alpha$ имеет достаточно высокий контраст над спектром ночного неба, чтобы измерять типичную амплитуду вращения галактики с погрешностью $\sim10$%, приемлемой при изучении крупномасштабных течений.

• Протяженность кривой вращения у разных галактик заключена в интервале 0.45-1.45 с медианным значением, составляющим 0.87 от стандартного радиуса плоской галактики. Практически у всех галактик форма кривой вращения является плоской или возрастающей, что выглядит типичным для изолированных галактик.

• У ряда галактик, ориентированных с ребра, кривые вращения имеют волнистый характер с типичным перепадом скоростей $\sim50$ км/с. В некоторых случаях заметна асимметрия между приближающейся и удаляющейся стороной галактики. Эти особенности, вероятно, обусловлены большим поглощением света в плоскости спиральных рукавов галактик, пересекаемой лучом зрения под малыми углами. Тем не менее, сопоставление лучевых скоростей галактик, полученных в линиях ${\rm H}_\alpha$ и 21 см, свидетельствует о хорошем согласии между этими оценками. Средняя разность между оптическими и радиоизмерениями составляет $+10\pm4$ км/с со стандартным отклонением 18 км/с. Исследованные галактики показывают тесную корреляцию амплитуды вращения по ${\rm H}_\alpha$ и по линии 21 см со среднеквадратичным отклонением $\sigma(V_{\rm max})=11.7$ км/с. Это делает весьма перспективным использование плоских галактик для определения расстояний по диаграмме Талли-Фишера.

• Медианное значение радиальной скорости галактик обзора, скорректированное за движение Местной группы, равно 7800 км/с. Исследованные галактики, как правило, являются массивными спиралями, с медианным значением максимума кривой вращения около 140 км/с.

На основе 983 галактик с известными лучевыми скоростями и амплитудами вращения, куда вошли и описанные выше наблюдения, были получены параметры коллективного движения FGC галактик и построена карта распределения пекулярных скоростей. В системе, связанной с реликтовым фоном, упорядоченные движения FGC галактик характеризуются скоростью $V=300\pm75$ км/с в направлении { $l=328^\circ$, $b=+7^\circ$} с ошибкой $\pm15^\circ$.