Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Линии поглощения в спектрах квазаров (Q30) были обнаружены фотографическим методом [1], однако действительный прогресс в этой области связан с применением цифровых методов регистрации спектров [2]. В настоящее время все крупные обсерватории, располагающие соответствующей приемной аппаратурой, ведут различные наблюдательные программы по исследованию абсорбционных спектров квазаров, а на космическом телескопе им.Э.Хаббла аналогичная программа отнесена к разряду ключевых. Причина интереса заключается в том, что квазары представляют уникальную возможность исследовать распределение материи на космологических расстояниях и ее химический состав. Большинство объектов при этом не видимы в прямом изображении, однако, если позади него находится мощный источник излучения, объект может проявить себя в поглощении. Идеальными зондами Вселенной являются квазары, большая часть из которых имеют богатые абсорбционные спектры.
Линии поглощения в спектрах квазаров делятся на три основные группы.
а) Линии L -forest. Наблюдаются на длинах волн короче
эмиссионной линии Н1(1216А). Согласно предположению Линдса [3]
большинство' из них принадлежат членам серии Лаймана атомарного
водорода и образуются в межгалактических водородных облаках.
б) Л инии, отождествленные в абсорбционные системы с
содержанием металлов. Среди них наблюдаются системы, состоящие из
линий низких ионизации, высоких ионизации и смешанные. Вероятнее
всего образуются в протяженных газовых гало галактик. В некоторых
случаях такие галактики наблюдаются в прямом изображении [4].
в) Квазары с широкими линиями поглощения (BAL-QSO). В их спектрах наблюдаются широкие (Д\/Х=0.1) абсорбционные линии в голубых крыльях эмиссий высоких ионизации [5]. Считается, что они образуются в оболочках самих QSO и свидетельствуют о наличии потоков газа наружу от центрального источника.
Отсюда круг задач, решаемых путем исследования тех или иных линий поглощения. В силу многочисленности линий первой группы к ним эффективно применяются различного рода статистические тесты. С помощью линий второй группы изучаются физические условия и химический состав газовой составляющей фоновых галактик, входящих в состав скоплений и сверхскоплений. Что касается BAL-QSO, то до недавнего времени их рассматривали как пекулярные, а в последние годы чаще интерпретируют - с точки зрения генеральных свойств квазаров вообще. Поэтому исследование этих объектов дает богатый материал для понимания природы активных галактических ядер в целом.
ЦЕПЬ РАБОТЫ. Провести спектральные наблюдения умеренного и высокого (ДЯ./Х^5«10 ) разрешения выборки из семи квазаров (четыре обычных QSO и три BAL-QSO).
По спектрам умеренного и высокого разрешения провести анализ эмиссионных и абсорбционных спектров QSO и сформировать выборку линий поглощения трех типов, указанных выше.
Отождествить абсорбционные системы и оценить физические условия в поглощающем газе. Совместно с литературными данными провести статистические исследования неотождествленных линий поглощения.
Провести анализ тонкой структуры широких линий поглощения в спектрах BAL-QSO и дать физическую интерпретацию.
На основе облачной модели BAL-области [б] построить
синтетические профили широких абсорбционных линий.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые проведен подробный анализ эмиссионного и абсорбционного спектра ярчайшего квазара S5 0014+81. Уточнено значение красного смещения. Выделено 174 линии поглощения. Отождествлено 17 абсорбционных систем из них пять надежных.
На основе статистических исследований неотождествленных абсорбционных линий L -forest сделан вывод о наличии их популяции "внутреннего" происхождения.
Путем анализа тонкой структуры широких линий поглощения SilV и CIV в спектрах двух BAL-QSO (ТВ 0932+501 и ТВ 0752+617) впервые показано, что отношение поглощающих атомов SilV/CIV монотонно меняется по профилю линий.
В рамках облачной модели BAL-области построены синтетические профили широких линий поглощения квазара ТВ 0752+617. Показано, что наблюдаемые профили реализуются, если облака BAL-области движутся наружу от центрального источника с переменным
отрицательным ускорением. Оценены основные физические параметры BAL-области.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Реализована методика наблюдений слабых астрофизических объектов на сканере 6-м телескопа в режиме длительного накопления сигнала при смене линеек объект-фон.
Разработан комплекс программ, позволяющий полностью автоматизировать процесс наблюдений и редукции сканерных спектров. В настоящее время с помощью этих программ обработано более 5000 спектров.
В рамках облачной модели BAL-области предложена перспективная методика расчета профилей широких линий поглощения в условиях произвольно меняющихся скорости и размера облаков.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ методика наблюдений, обработки и анализа абсорбционных спектров квазаров и выборка из 174 линий поглощения в спектре квазара S5 0014+81.
Распределение линий L -forest по скоростям и вывод о существовании их популяции "внутреннего" происхождения.
Анализ тонкой структуры широких линий поглощения в спектрах двух BAL-QSO и вывод о том, что отношение поглощающих атомов SilV/CIV является величиной, монотонно меняющейся по профилям линий.
Синтетические профили широких линий поглощения SilV И CIV 3 спектре BAL-QS0 ТВ 0752+617 и численныне значения параметров BAL-области.
АПРОБАЦИЯ. Результаты, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на Всесоюзной студенческой научной конференции "Физика галактик"(Свердловск,1985); на . первом и втором Всесоюзных совещаниях по квазарам ( Ленинград,1985; Нижний Архыз,1987); на Всесоюзном совещании "Исследование галактик с УФ континуумом" (Нижний Архыз,1987); на Всесоюзных семинарах "Актуальные проблемы астрофизики" (Абрау-Дюрсо,1988; Владикавказ,1990); на Республиканской конференции молодых ученых (Киев,1987) ; на совещаниях рабочей группы "Активные ядра галактик" (КрАО,1987; Кацивели,1990).
ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации опубликовано в работах [7-17].
СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и трех приложений.
ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ 154 страници, в том числе 122 страници основного текста, 29 рисунков, 20 таблиц, три приложения в виде таблиц на 19 страницах, а также список литературы из 120 работ.