Поиск и исследование необычных маломассивных галактик тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.02, доктор физико-математических наук Пустильник, Семен Аронович

• Пустильник, Семен Аронович
• доктор физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Пустильник, Семен Аронович

Введение. Исторический обзор и общая характеристика работы

1 Поиск голубых компактных галактик, создание выборок

1.1 Краткое введение.

1.2 Поиск новых BCG в зоне обзора Case.

1.2.1 Описание выборки.

1.2.2 Наблюдения и обработка

1.2.3 Результаты наблюдений. Основные наблюдательные параметры.

1.2.4 Анализ и статистические характеристики.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поиск и исследование необычных маломассивных галактик»

Исторический обзор

Общие замечания, поясняющие название работы

Предлагаемая работа посвящена поиску и изучению маломассивных галактик, нетипичных для местной Вселенной. Они представляют интерес не просто потому, что они отличаются от подавляющего большинства их аналогов с такими же массами и/или светимостями и поэтому интересно понять физические причины их отличий. Галактики, которые необычны в аспекте значительно повышенного темпа 30 и/или низкой металличности, по существующим представлениям должны быть намного более представительными во Вселенной на красных смещениях г от 1-2 до 5-10. К сожалению, слабые фотонные потоки и малые угловые размеры таких галактик сильно ограничивают их изучение даже с наилучшими современными телескопами. Таким образом, находя эти редкие (необычные) объекты в ближней Вселенной и детально изучая их свойства, мы получаем ключи к пониманию их слабых аналогов на очень далеких расстояниях и в более ранние эпохи. То же самое относится к населению пустот. Из-за намного более редких взаимодействий и слияний по сравнению с галактиками в более типичном окружении, есть надежда, что часть населения пустот сохранила параметры, полученные при рождении. И тогда изучение выборок галактик в пустотах может дать нам информацию (например, о спектре первичных возмущений на масштабах малых масс, о связи барионной и темной материи в наименее массивных гало), утерянную из-за трансформаций, имевших место в более типичных галактиках.

Карликовые галактики ближней Вселенной

Карликовые галактики (обычно определяемые, как объекты с абсолютной величиной Мв > —18 или с максимальными скоростями вращения менее 100 км с-1, что грубо соответствует параметрам Большого Магелланового Облака) являются количественно основным компонентом мира галактик. Согласно популярной космологической парадигме гравитационного роста объектов галактических масс путем слияния из менее массивных (White, Frenk, 1991), карлики, по-видимому, являются строительными кирпичами, из которых за время космической эволюции в основном построен весь мир видимых галактик. В первом приближении маломассивные галактики подразделяются на объекты ранних типов (dE, dSph) и поздних (dl, Sm, Sd). Имеет место морфологическая сегрегация в пространстве: карлики ранних типов преимущественно населяют группы и скопления. Карлики поздних типов находятся на периферии групп и/или в более разреженных областях - общем поле, филаментах, соединяющих группы и скопления. dE галактики характеризуются более красными цветами, низким содержанием газа (менее долей процента от полной массы барионов) и старым звездным населением. Галактики поздних типов показывают большое разнообразие морфологии (карликовые 'анемичные' спирали, иррегулярные, BCG), большую массовую долю газа - десятки процентов, обычно довольно голубые или голубоватые цвета, указывающие на то, что 30 или продолжается, или закончилось на шкале порядка 1 млрд. лет, области текущего 30, эмиссионные спектры. Понимание свойств маломассивных галактик в целом, а также их изменчивости в зависимости от глобальных параметров и окружения, важно для понимания общей эволюции барионного вещества во Вселенной на протяжении последних 12-13 млрд лет.

Необычные карликовые галактики показывают свойства, которые сильно отличаются от характерных для большинства, и таким образом обозначают границы совокупности всех маломассивных галактик в пространстве их основных параметров. Данная работа посвящена поиску и изучению карликовых галактик, которые выделяются от основной совокупности таких объектов ближней Вселенной по одному из следующих параметров: а) повышенный текущий темп 30, проявляющийся по сильным эмиссиям

IZw18 16.3 -15.2 14 2 J093402.39+551423 3 J0713+29 16.8 -14.6 16.3 J071305.14+292642 8 • • UGC4117 15.3 -15.6 14.1 J075725.97+355620.9 HS1013+3816.0 -15.5 19.2 J101624 49+375445.9 DD072 15.6 -15.6 16.9 J100807.69+293234.4

MKN407 16.3 16 8 24.5 J094747.59+390503 UGC5540 14 6 -16 9 19.2 J101621.7+374648 6 SBS1211 +54 1 7.7 -134 1 7.2 J121402 46+534516.9 J0957+2745 18 1 -13 4 19 1 J095729 4+274524.3 J1019+2923 17.4 -13.6 15.2 J101928 51+292302.3 1ф |

Рис. 1: Примеры изображений BCG (IZwl8, HS 1013+3809, MKN 407, SBS 1211+541) и "нормальных" галактик с близкой светимостью и расстоянием, показанных на соседних с BCG слайдах. Все изображения получены из базы данных SDSS DR7. Размер каждого слайда - 50" х 50". Хорошо видно, насколько BCG ярче и компактнее их нормальных маломассивных аналогов. В верхней части каждого слайда после имени показана полная видимая Л-величина, Мв и расстояние до объекта в Мпк. Второй строкой даны координаты объектов. в гигантских Н П-областях вокруг молодой зоны 30 (такие галактики исторически часто называют BCG - голубые компактные галактики); б) низкая металличность межзвездного газа (принятый условно диапазон ■^©/50 ^ Z < -Z©/10); и в) очень низкая плотность окружающих массивных галактик, или иначе, принадлежность населению войдов.

Голубые компактные галактики. Ранние этапы

К раннему этапу исследования голубых компактных галактик (BCG) можно отнести период 1970-1980 гг. Первые списки таких галактик были опубликованы известным астрофизиком Фрицем Цвикки (F.Zwicky) во второй половине 1960-х на основе прямых снимков Паломарского обзора неба. До проведения спектральных наблюдений природа BCG была непонятна. Их первые спектральные исследования были проведены американскими астрономами Саржентом и Сирлом (Sargent & Searle, 1970, Searle & Sargent, 1972). Эти работы показали, что среди галактик, попавших в списки Zwicky, имеются галактики с достаточно сильными эмиссионными линиями. Для части из них эмиссионный спектр напоминал спектр НИ областей нашей

Галактики. Для другой группы, линии оказались уширены до нескольких сотен или тысяч км/с, что связано с Допплер-эффектом испускаемого излучения в быстро движущихся облаках ионизованного газа. Сегодня такие широкие линии трактуются как проявление быстрых движений газа вблизи активных ядер галактик, связанных с наличием в них массивных черных Дыр.

Детальное исследование спектров нескольких BCG из списков Zwicky привело к обнаружению заметно пониженного (по сравнению с НИ областями нашей Галактики и других близких галактик) содержания тяжелых элементов (или, другими словами, металличности z, т.е. массовой доли металлов в межзвездном газе галактики). Для вещества Солнца z0=O.O14. Близкая величина характерна для средней металличности газа в нашей Галактике и других больших галактиках. По иронии судьбы, в одной из первых BCG, исследованных спектрально, называемой IZwl8 (т.е., галактика под номером 18 из первого списка Zwicky, она же галактика MKN 116 из списка галактик Маркаряна с ультрафиолетовым избытком), была определена металличность на уровне 1/30 от солнечной величины zQ. По тем временам это было необычайно низкое содержание тяжелых элементов, что и породило гипотезу о вероятной молодости этой галактики. Поиск подобных объектов с очень низкой металличностью продолжили Kunth h Sargent (1986), а позже и другие группы. Однако IZwl8 оставалась рекордсменом по низкому содержанию металлов около 20-ти лет. Также, одной из первых BCG, изученных более детально, была галактика IIZw40. По морфологии, а позже и по кинематике газа, она была классифицирована как пара в стадии слияния (merger). Таким образом, уже первые более детальные исследования отдельных BCG позволили отметить их важные особенности: пониженное содержание тяжелых элементов и роль внешних воздействий в текущем эпизоде интенсивного 30.

Период 1980-1990 гг. можно назвать этапом первичного накопления данных и их осмысления. В частности, обзор выборки около 100 BCG в линии Hi 21 см (Thuan, Martin, 1981) показал, что большинство BCG являются достаточно богатыми газом галактиками, похожими в этом плане на маломассивные галактики поздних типов - Sdm и dlrr. Первые систематические данные по цветовым индексам BCG в ближнем ИК диапазоне были получены в работах Thuan (1983, 1985). На основании анализа этих цветов им был сделан вывод о том, что в подавляющем большинстве изученных галактик имеются явные следы старого населения. Хотя обоснованность этих выводов впоследствии дебатировалась, но в целом, данные по цветам внешних частей BCG, полученные за прошедшие почти 20 лет, с учетом намного более продвинутых моделей эволюции, и предсказываемых ими цветов звездного населения, подтверждают ранние "догадки".

В тот же период были получены первые данные по распределению газа в BCG. По карте в линии Hi, для IZwl8 (Viallefond & Thuan, 1986) с помощью VLA получены первые указания на возмущенную морфологию. В работе Kunth & Joubert (1986) по спектрам BCG было обнаружено, что для значительной их части в спектрах были обнаружены относительно слабые линии звезд Вольфа-Райе (WR). Такие галактики назвали WR галактики. Так как массивные звезды проводят в этой эволюционной стадии лишь несколько млн. лет, наличие спектральных деталей WR указывало на небольшой интервал времени, прошедший от начала эпизода интенсивного 30 (от 3 до 7 млн. лет). Относительно свежая полная сводка по известным WR галактикам представлена в работе Guseva et al. (2000). Исследование морфологии относительно небольшой группы BCG по снимкам с ПЗС камерой, показало, что имеется большой диапазон в морфологических свойствах BCG (Kunth et al. 1988), что вероятно указывало на различные варианты эволюционных сценариев для этих галактик. В тот же период были предложены первые модели, пытавшиеся объяснить необычные наблюдательные свойства галактик этого типа. В частности, Gerola et al. (1980) предложили модель стохастического 30.

Заметно выросло количество известных BCG за счет новых эмиссионных галактик, обнаруженных в обзорах неба с объективной призмой, в частности, в Первом Бюраканском обзоре (галактики Маркаряна), обзоре University of Michigan (UM) и обзоре южного неба обсерватории Tololo. Это позволило шире использовать в изучении феномена BCG статистический подход, формируя подвыборки галактик, отобранных по достаточно ясным критериям.

Новые мотивации, наблюдательные возможности и идеи: 1991 -2010

В конце 80-х и в 90-х годах XX века поиск и наблюдательные исследования BCGs проводились весьма интенсивно в нескольких диапазонах, и в первую очередь - в оптическом. Сюда входят спектральные обзоры с объективной призмой (University of Michigan -UM, Case, Second Byurakan Survey - SBS, Hamburg Quasar Survey и его направления для поиска BCG - Hamburg/S АО Survey for ELS - HSS и HSS-LM), а позже - обзор с крупноформатной ПЗС-матрицей - KISS, которые дали большое количество кандидатов в эмиссионные галактики. Последующая массовая щелевая спектроскопия галактик, найденных в этих обзорах, помимо отождествления других типов эмиссионных галактик (в основном, с активностью ядер), позволила отождествить многие сотни новых BCG. В последние годы новые открытия BCG связаны с массовой спектроскопией слабых галактик (г <17.77) в рамках одного из наиболее масштабных проектов - SDSS (Слоуновский цифровой обзор неба).

Одной из основных мотиваций для поиска новых BCG является близость их типа звездообразования (30) к тому, что предсказывается для молодых галактик в ранней Вселенной (вспышки 30 вследствии гравитационной неустойчивости газа под влиянием сильных приливных воздействий других галактик). Однако, такие галактики на больших красных смещениях слишком слабы (R—27-29 и слабее) для того, чтобы изучать важные детали протекающих в них процессов. Поэтому изучение BCG в близкой Вселенной, и особенно низкометалличных и богатых газом галактик, помогает пониманию 30 в таких объектах в ранние эпохи, когда галактики только образуются из газа. С другой стороны, до сих пор не очень ясно, насколько BCG вне вспышки, как маломассивные галактики, похожи на другие известные карликовые галактики? Насколько эти предшественники BCG представляют собой однородную группу, или наоборот, имеют большой диапазон свойств?

Ввиду обилия публикаций по теме изучения BCG за последние 20 лет, остановимся лишь кратко на части из них, наиболее интересных и/или значимых с точки зрения автора.

Спектральные исследования содержания тяжелых элементов, выполненные Изотовым и соавторами (Izotov et al. 1994, 1997; Thuan et al. 1995, Izotov & Thuan, 1999), позволили с хорошей точностью установить постоянство относительных содержаний N/O, Ne/O, Ar/O, S/O, Fe/O, Cl/O для большого диапазона металличностей галактик, соответствующих О/Н от 1/30 до ~1/6 от солнечного значения. Это означает, что перечисленные элементы в малометалличных галактиках являются первичными и производятся исключительно (или преимущественно) массивными звездами. Высокоточная спектроскопия большой выборки BCG с включением всех известных самых низкометалличных галактик (с 12+log(0/H) до ~7.2) позволила Изотову и соавторам (Izotov et al. 1997; Izotov et al. 2007) получить наиболее точные оценки содержания первичного 4Не и тем самым использовать их для сопоставления с предсказаниями современных моделей нуклеогенезиса в модели Большого Взрыва.

Несколькими группами проведена глубокая фотометрия в оптическом диапазоне небольших выборок BCG на расстояниях до ~50 Мпк, с выделением "подстилающих" дисков низкой поверхностной яркости и измерением их (U)BVRI цветов. Сопоставление этих данных с современными моделями эволюции звездных населений, позволило сформулировать уверенный вывод о наличии старого населения в большинстве изученных BCG (Papaderos et al. 1996, 1999; Noeske et al. 2000; Guseva et al. 2003a,b). Лишь для единичных BCG с наиболее низкими металличностями, цвета их внешних частей (вне области вспышки и без заметной небулярной эмиссии) оказались достаточно голубыми, что указывало на вероятную молодость этих объектов (Guseva et al. 2003с; Pustilnik et al. 2004b).

Использование синтезирующих радиотелескопов (VLA, GMRT, Parks Compact Array и др.) для получения данных о структуре и поле скоростей атомарного водорода по наблюдениям в линии 21 см Hi позволило выявить два типа BCG (например, Thuan et al. 2004), существенно отличающиеся по концентрации, симметрии, степени возмущения в распределении газа и его поля скоростей. Кроме того, такие наблюдения позволили открыть у большой части BCG богатые газом спутники, динамическое воздействие которых должно быть существенным для 30 в их соседях (Taylor et al. 1994, 1995).

Несколько интересных результатов в изучении BCG было получено с использованием космических обсерваторий. Так, на Космическом телескопе Хаббла (HST) были получены изображения с угловым разрешением до 0.05", а также спектры во внеатмосферном УФ диапазоне, включающем линии Лаймановской серии водорода Lу-а и другие, а также линии более тяжелых элементов. Это позволило установить, что во многих BCG Ly-а, сильнейшая линия, используемая для поиска и наблюдения галактик на больших красных смещениях (z ~2-10), наблюдается в абсорбции (Thuan & Izotov, 1997; Kunth et al. 2004). Это означает, что поиск таких объектов в ранней Вселенной по эмиссионной Ly-a может быть неэффективным. Наиболее полные данные по величине поглощения и рассеяния Ly-a приведены в работе Hayes et al. (2010). По наблюдениям на космической обсерватории FUSE было найдено, что металличность атомарного газа во внешних частях типичных BCG значимо меньше, чем вокруг областей текущего 30. Однако эта разница становится менее заметной для BCG с очень низкой металличностью газа. Этот факт указывает на то, что газ во внешних частях слабо перемешивается с обогащенным газом в областях, где формируются звезды, а также на существование "дна" (нижней границы) в распределении металличности BCG в местной Вселенной, соответствующей уровню ~1/50 от ZQ (Lebouteiller, Kunth 2008).

Для нескольких самых близких BCG (с расстояниями менее 10-15 Мпс), которые с помощью HST удалось разрешить на индивидуальные звезды, анализ их диаграмм "цвет-величина" (CMD, например, V — I от V) позволил выделить ветвь красных гигантов (RGB) и, с одной стороны, по ее вершине уточнить расстояние до этих галактик, а с другой - подтвердить, что они имеют значительную долю звездного населения с возрастами в несколько млрд. лет. Лишь для уже упоминавшейся IZwl8, галактики-прототипа самых низкометалличных BCG, несмотря на найденные RGB звезды, их возраст до сих пор дебатируется, хотя он определенно не ниже 1-1.5 млрд. лет. Но, согласно весомым аргументам, связанным с различиями цветов RGB звед в основной галактике и ее близком спутнике, так называемом компоненте "С", видимо и не выше.

Наблюдения на космических обсерваториях ИК диапазона - IRAS, ISOPHOT и Spitzer - привели к пониманию того, что BCG имеют значительные количества пыли вблизи областей текущего 30, которая в большей или меньшей степени поглощает и переизлучает в ИК диапазоне оптическое и УФ излучение НИ областей и массивных горячих звезд. Кроме того, по ИК спектрам обсерватории Spitzer обнаружены эмиссионные линии характерных ионов областей НИ, а также спектральные детали, соответствующие полосам молекул, включая полиароматические углеводороды (РАН). Температура пыли и молекул H 2 в BCG находится в диапазоне от ~103 К до ~102 К. Свойства пыли мало зависят от металличности газа. Однако свойства ИК излучения BCG SBS 0335-052Е, самой низкометалличной из изученных на распределение энергии в спектре с телескопом Spitzer (после IZwl8), отличаются от остальных. Вероятно, это связано с достаточно редкой модой 30, которая реализуется в этой BCG (Hirashita к Hunt 2004).

Феномен голубых компактных галактик

BCG, как маломассивные галактики с определенным набором свойств (выдающиеся области 30, дающие большой вклад в общую светимость галактики в голубом фильтре), являются достаточно редкими объектами в местной Вселенной. Так, например, согласно подсчетам BCG в выборке галактик Местного Объема (D <10 Мпк), наименее подверженной эффектам наблюдательной селекции, доля таких галактик не превышает 5% (Кеп-nicutt et al. 2008). BCGs, выделенные первоначально в работах Zwicky морфологически, могут не показывать (сильных) эмиссионных линий, если в результате достаточно короткого эпизода 30 (вспышки) все 0-звезды уже завершили свой жизненный цикл. Оставшиеся через 15-20 млн.лет B-звезды будут однако давать еще достаточно большой вклад в светимость областей 30 и обуславливать достаточно голубые цвета таких галактик или их областей недавнего 30.

Естественным является вопрос о связи BCG с другими типами маломассивных галактик. До сих пор, однако, не очень ясно, насколько BCG до вспышки или по происшествии большого времени после нее похожи на известные типы карликовых галактик. Насколько их предшественники представляют собой однородную группу и насколько велик диапазон их параметров? Некоторые исследователи указывают на большую концентрацию распределения плотности газа в BCG, чем в других маломассивных галактиках с похожими глобальными параметрами (например, Salzer, Norton, 1999; van Zee et al. 1998). Отсюда они делают вывод о том, что вспышечное 30 является внутренним свойством галактик, в которых наблюдается феномен BCG. По другим работам, однако, известна повышенная склонность BCG демонстрировать признаки взаимодействия или наличие близких галактик. Этот факт в принципе может иметь отношение к повышенной концентрации газа, так как приливные воздействия со стороны более или менее массивных соседей могут приводить к дестабилизации стационарных орбит газа и к его натеканию к центру. Так что, вероятно, вспышки 30 и концентрация газа к центру в BCG могут быть следствием одной и той же причины.

При таком подходе можно ожидать, что среди предшественников BCG могут быть галактики разных типов, но с достаточно большим содержанием газа, чтобы при дестабилизации его количества хватило на заметный эпизод 30. В таком случае важно понять, насколько сильно исходные свойства галактик влияют на их шанс испытать феномен BCG. В частности, как часто и при каких условиях могут проявляться как BCG галактики низкой или очень низкой поверхностной яркости (LSBG, VLSBG)? Если для этого нужны очень специальные условия, то наиболее реальными кандидатами в предшественники BCG следует рассматривать маломассивные галактики типов Sdm и dlrr. Чтобы достаточно надежно ответить на эти вопросы, необходимо, с одной стороны, получить большие наборы данных по поверхностной фотометрии хороших выборок BCG, а с другой стороны - иметь результаты модельных экспериментов по взаимодействиям и 30 в галактиках с большим диапазоном внутренних параметров.

Общие характеристики работы

Первая часть представляемой работы посвящена поиску и исследованию маломассивных галактик, в которых темп текущего звездообразования (30) намного выше, чем средний за время жизни галактики. Такие галактики имеют специфические наблюдательные проявления и позволяют изучать как вопросы, связанные с физикой областей 30, так и вопросы эволюции и связи с другими, более типичными галактиками. Эпизоды интенсивного 30 длятся недолго по сравнению с полным временем жизни галактики (типично, десятки-сотни млн. лет). Их часто называют "вспышки" 30. Вспышки 30 наблюдаются иногда и в массивных галактиках вследствие сильных взаимодействий с другими галактиками. Характерный масштаб времени таких событий порядка сотни млн. лет.

Вторая часть работы связана с поиском и исследованием галактик с активным 30 и очень низкой металличностью газа - аналогов знаменитой галактики I Zwl8. Такие объекты являются ближайшими локальными аналогами формирующихся галактик в ранней Вселенной (время от начала Большого Взрыва порядка 0.5-2 млрд. лет). Изучение этих очень редких в современную эпоху галактик и их окружения дает, с одной стороны, указание на вероятную эволюционную молодость части из них, а с другой стороны

- на их связь с наиболее разреженными областями Вселенной - большими пустотами.

Как логическое продолжение предыдущего направления, третья часть работы посвящена изучению роли разреженного окружения в эволюции маломассивных галактик в более общем контексте. А именно, не только для галактик со вспышкой 30, но всех доступных галактик близких войдов. В частности, в одной из ближайших пустот, в области неба Lynx-Cancer, создана большая и глубокая выборка галактик (в первой опубликованной версии

- 79 объектов, затем увеличена до около 100), для которой статистически изучаются возможные отличия эволюционных параметров маломассивных галактик и таких же (похожих) галактик в более плотном окружении.

В ранний период поиска и изучения галактик с интенсивным 30, в 1970-е годы, когда появились каталоги голубых галактик Цвикки (Zwicky), Аро (Наго), галактик с УФ избытком Маркаряна (MKN), полученные с использованием фотопластинок, их морфология казалась достаточно необычной. Их изображения выглядели как яркие компактные массивные области 30 на слабом фоне более протяженного звездного тела галактики невысокой поверхностной яркости. Свечение этого слабого компонента, при не очень глубоких снимках, характерных для фотоэмульсий, могло вообще не обнаруживаться. Таким образом, по историческим причинам, маломассивные объекты со вспышкой 30 называют обобщенно голубые компактные галактики (BCGs - blue compact galaxies) или, из-за того, что их спектры похожи на спектры Ни областей, их также часто называют Ни галактиками. Чтобы не возникало ложного представления, отметим, что не все BCG показывают сильные эмиссии. В таких галактиках наиболее массивные звезды могли уже закончить свой жизненный цикл, а менее массивные голубые звезды не дают достаточной ионизации газа. Кроме того, значительная часть объектов из списков Цвикки, Аро и Маркаряна относятся к галактикам с активными ядрами.

Благодаря специфическим наблюдательным свойствам этих галактик, поиск BCG в относительно ранней фазе "вспышки 30" с помощью обзоров с объективной призмой является достаточно эффективным до расстояний, значительно превышающих размер Местного Сверхскопления. Для более типичных карликовых галактик на таких расстояниях определение их лучевых скоростей до самого последнего времени (т.е., до появления таких глубоких спектральных обзоров как SDSS и 2dFGRS, а также слепых обзоров в линии HI - HIPASS/HIJASS и ALFALFA) было трудной задачей. Поэтому BCGs и подобные галактики представляли большой интерес и с точки зрения понимания общего распределения маломассивных галактик в пространстве. Большие выборки таких галактик позволяют более детально изучать распределение материи в больших объемах близкой Вселенной. С другой стороны, 30 является универсальным процессом во Вселенной, а вспышечное 30, в отличие от ситуации в локальной Вселенной, по-видимому, являлось одной из основных форм 30 в эпоху, когда Вселенная была в 5-10 раз моложе и когда большая часть современных галактик еще только формировалась и проходила ранние стадии эволюции. Т.о. детальное изучение отдельных близких галактик со вспышкой 30 дает важные сведения о физических процессах в разных типах галактик, и, в частности, о процессах в галактиках в молодой Вселенной.

Среди близких галактик со вспышкой 30 имеется порядка 2% объектов с очень низкой металличностью (Z < Zq/ 10) межзвездной среды (MC) и повышенной массовой долей газа.1 Такие низкометалличные объекты по своим свойствам наиболее близки к молодым галактикам, формировавшимся в ранней Вселенной. Изучение именно этих, очень редких в локальной Вселенной галактик, позволяет нам лучше понять раннюю эволюцию галактик, так как в момент образования в молодой Вселенной галактики состоят из вещества с очень низким содержанием металлов. В частности, необычные свойства одной из наиболее низкометалличных галактик I Zw 18, связанные с большой ролью небулярной эмиссии газа, ионизованного мощной вспышкой 30, могут быть довольно типичными в галактиках на больших красных смещениях (Papaderos & Ostlin 2012), и поэтому понимание свойств этой и подобных очень редких галактик является важным для правильной интепретации данных по галактикам в более ранней Вселенной.

В работе представлены результаты поиска таких галактик в рамках двух больших обзоров, базирующихся на призменных спектрах обзора Case (Pesch et al. 1995) и Гамбургского обзора квазаров (HQS, Hagen et al. 1995). Так как эта работа начиналась около 20 лет назад, то значимость и новизну результатов, полученных за этот период, нужно соотносить с уровнем понимания в этой области в соответствующие годы.

Изучение связи эволюции галактик с глобальным окружением является актуальным направлением, так как современные космологические модельные расчеты достаточно глубоко продвинулись по разрешению и позволяют предсказывать свойства галактик с полными массами (т.е. массами темных гало) порядка Ю9-10 М©. В частности, свойства карликовых галактик в войдах и их полное число являются важными параметрами для сравнения моделей и наблюдений. В рамках предлагаемой работы мы детально описываем геометрию одного из ближайших войдов, а также выделение в нем большой выборки галактик с абсолютными величинами до Мв=-12. Наше исследование галактик этого войда позволило открыть

1 Для дальнейшего, мы принимаем, согласно Asplund et al. (2004), уточненное значение солнечного содержания кислорода 12+log(0/H)=8.66. более полутора десятков галактик с металличностью Z < Z©/10 и показать, что галактики войда имеют Z систематически ниже, чем аналогичные галактики в более плотных областях близкой области Вселенной. Более того, полдюжины из них отнесены к самым низкометалличным объектам Местного Сверхскопления и его окрестностей (Z©/35 < Z < ZQ/20). Их металличности намного ниже ожидаемых для их светимости и барионной массы. К тому же, часть их имеет голубые цвета перефирии, что указывает на небольшие возрасты самого старого видимого населения и значит на их нетипичный эволюционный статус. Для нескольких слабых LSBDs, металличность которых пока определить не удалось из-за низкого потока фотонов, выявлены другие необычные свойства: голубые цвета периферии, указывающие на некосмологические возраста основного видимого звездного населения (Т = 1-4 млрд. лет), и очень большая массовая доля газа, до 95-99 процентов.

Цель работы

Целями работы, представленной в диссертации, являются:

• Проведение систематического поиска голубых компактных галактик (BCG) в больших (тысячи кв.градусов) односвязных областях неба по спектрам с объективной призмой, полученным в Гамбургском обзоре квазаров в рамках обзора Гамбург-САО (HSS), получение щелевых спектров кандидатов, отобранных в этом обзоре и обзоре Case, их классификация и построение новой большой выборки BCG, пригодной для статистического изучения феномена вспышечного звездообразования и связанных проблем.

• Спектральные исследования подвыборки голубых компактных галактик с сильными эмиссионными линиями для определения содержания кислорода и других тяжелых элементов.

• Наблюдение интегрального излучения нейтрального водорода в радиолинии 21 см большой выборки BCG из Бюраканских и Case обзоров, а также галактик с очень низкой металличностью.

• Исследование пространственного распределения BCG и связи свойств изучаемых галактик с их локальным и глобальным окружением.

• Поиск новых BCG с наиболее низкими металличностями и комплексное исследование представителей этой группы галактик.

• Детальное исследование в радиолинии нейтрального водорода на длине волны 21 см структуры и кинематики газа в подвыборке голубых компактных и иррегулярных галактиках с очень низкой металличностью.

• Создание наиболее полной выборки карликовых галактик в близкой пустоте Lynx-Cancer для последующего статистического исследования их эволюционного статуса.

• Проведение многоволновых наблюдений галактик из выборки в пустоте Lynx-Cancer для получения параметров металличности ионизованного газа, массы и скоростей движения нейтрального водорода Hl, массовой доли газа в этих объектах, а также анализ их изображений из базы данных SDSS.

Научная новизна

В данной работе впервые:

1. по результатам щелевой спектроскопии проведена классификация около 650 новых эмиссионных объектов, выделенных предварительно по призменным спектрам Гамбургского обзора квазаров (HQS) и 178 эмиссионных объектов из обзора с объективной призмой Case;

2. по результатам обзора эмиссионных галактик Гамбург/CAO (HSS for ELGs) и из обзора Case, в односвязной области неба с площадью около 1700 кв. град, создана самая большая выборка BCG (506 галактик);

3. измерены параметры излучения в линии H I 21 см для выборки около 150 BCG и 40 dlrr (из них около 30-ти галактик с очень низкой металличностью) ;

4. изучено пространственное распределение BCG из выборки Второго Бюраканского обзора (SBS) относительно структур, формируемых массивными галактиками. Показано, что ~80% расположены в основном на периферии таких структур, в то время как остальные ~20% BCG находятся в больших войдах. Маломассивные галактики поздних типов также составляют часть населения войдов.

5. из анализа большой выборки BCG показано, что вспышки звездообразования более чем в половине из них вызываются приливными воздействиями ближайших галактик разных масс или слияниями (мержингом) карликовых галактик.

6. получено указание на более высокую массовую долю газа HI в BCG, расположенных внутри больших войдов.

7. найдено 10 новых BCG с очень низкой металличностью, соответствующей содержанию кислорода в диапазоне (0/Н)©/35 -(О/Н)о/10;

8. получены и изучены карты распределения плотности и поля скоростей нейтрального водорода для 6-ти галактик с очень низкой металличностью;

9. в галактике Местного Объема DDO 68 открыта массивная звезда типа LBV, образовавшаяся из газа с рекордно низкой металличносью Z = Zq/36, в 4-5 раз ниже, чем для LBV звезд в других низкометалличных галактиках.

10. впервые описан близкий войд в Lynx-Cancer, примыкающий к Местному Объему; в этом войде отобрана самая глубокая и самая большая для индивидуальных войдов выборка маломассивных галактик (79 объектов), приведены их наблюдательные параметры, получены новые спектральные данные и оценены содержания кислорода для 60% объектов выборки.

11. впервые по анализу большой выборки карликовых галактик в близком войде Lynx-Cancer обнаружена систематически пониженная (по отношению к подобным галактикам в более плотном окружении) металличность газа. Кроме того, среди галактик этого войда найдена значительная доля (~10%) необычных, эволюционно-молодых галактик (включая LSB карлики с рекордно низкой металличностью газа, рекордно высоким отношением M(Hi)/Lb=25, с массовой долей газа (98-99)% и необнаружимым вкладом излучения звезд с космологическими возрастами).

Научная и практическая ценность работы

Следующие результаты представляемой работы несомненно имеют высокую научную практическую значимость:

1. созданная самая большая и "плотная" выборка BCG (506) (~0.3 гал./кв.град) в зоне обзора HSS позволяет проводить статистические исследования свойств BCG, в частности в связи с их положением в элементах крупномасштабной структуры, а также проводить анализ их пространственного распределения;

2. большое количество новых наблюдательных данных по металличностям BCG и их интегральным параметрам в линии Hl 21 см позволит использовать их как для статистического изучения свойств BCG, так и при планировании новых наблюдательных программ для их более глубокого изучения;

3. открытые в этой работе новые BCG с очень низкой металличностью дают возможность в деталях изучить вспышки 30 в наиболее близких о аналогах молодых маломассивных галактик в ранней Вселенной;

4. полученные карты распределения плотности и поля скоростей НI позволят сопоставить их с моделями спонтанного и индуцированного 30 и лучше понять роль взаимодействий во вспышках 30.

5. наиболее глубокая выборка галактик в войде Lynx - Cancer, включая и часть наиболее эволюционно-молодых LSBD галактик, представляет большой интерес с точки зрения сравнения свойств галактик и их пространственного распределения и скучивания в пустоте с наиболее продвинутыми по разрешению и учету 30 численными космологическими моделями формирования и эволюции галактик и их структур.

Апробация работы

Результаты диссертации представлялись и обсуждались:

• на семинарах:

ОАО РАН, Нижний Архыз; Парижской обсерватории, Франция; Института астрофизики Андалусии, Гранада, Испания; Астрономического Института Макса Планка, Гейдельберг, Германия; Института теоретической физики и астрофизики Кильского университета, Киль, Германия; Страсбургской астрономической обсерватории, Франция; Обсерватории Вайз Тель-Авивского университета, Израиль; Национального центра радиоастрофизики, Пуна, Индия; ЮжноАфриканской Астрономической Обсерватории, Кейптаун, ЮАР

• на всероссиийских и международных конференциях:

Конф. "Panchromatic View on Galaxy Evolution", Киль, Германия, 1992; Конференции "Карликовые галактики", Обсерватория От Прованс, Франция, 1993; Симп. MAC 171 "New Light on Galaxy Evolution", Гейдельберг, Германия, 1995; Конференция "Interplay between massive stars formation, ISM and galaxy evolution", Париж, Франция, 1995; Объединенная дискуссии No.2 "Dwarf Galaxies: Probes for Galaxy Formation and Evolution", XXIII Ген.Ассамблея MAC, Киото, Япония, 1997; Конференция по эволюции галактик, Гранада, Испания, 2000; JENAM-2000, г. Москва, 2000; Конференция по обзорам неба, Престон, Великобритания, 2000; Конференция по эволюции галактик, Киль, Германия, 2002; Международный семинар по химической эволюции карликовых галактик. Замок Рингберг, Бавария, Германия, 2002; Всероссийская астрономическая конференция-2004, Москва, 2004; Всероссийская астрономическая конференция-2005, Москва, 2005; Симп. MAC 232, "Scientific Requirements for Extremely Large Telescopes", Кейптаун, Южная Африка, 2005 Симп. MAC 235 "Evolution of Galaxies

Across the Hubble Time", Прага, Чехия, 2006 Симп. MAC 237 "Triggered Star Formation in a Turbulent ISM", Прага, Чехия, 2006 Симп. MAC 244 "Dark Galaxies and Lost Baryons", Кардифф, Великобритания, 2007 Международная конференция "Dynamics of Galaxies", Санкт-Петербург, Россия, 2007 Всероссийский семинар "Первые объекты во Вселенной", Москва, Россия, 2007 Симп. MAC 255 "Low-Metallicity Star Formation: From the First Stars to Dwarf Galaxies", Рапалло, Италия, 2008 Международная конференция "Nearby Dwarf Galaxies", Нижний Архыз, Россия, 2009; JENAM-2010, Симп. "Environment and the Formation of Galaxies: 30 years later", Лиссабон, Португалия, 2010; JENAM-2010, Симп. "Dwarf Galaxies: Keys to Galaxy Formation and Evolution", Лиссабон, Португалия, 2010; Всероссийская астрономическая конференция-2010, Нижний Архыз, 2010; JENAM-2011, Спец.сессия "Minor merging as a driver of galaxy evolution", Санкт-Петербург, Россия, 2011; Semain Francais of Astronomy and Astrophysics, Франция, Paris, 2011; Международный семинар "An Odyssey in the Galaxy Archipelago", остров Ljustero, Швеция, 2012; Конференции-конкурсы CAO РАН в 1998, 1999, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008, 2010, 2011, 2012 гг.

Основные результаты диссертации опубликованы в 51 работах, из них 32 -в рецензируемых международных и 7 - в российских журналах и 12 работ - в прочих изданиях, общим объемом 525 страниц, 50 работ написаны совместно с другими авторами.

Краткое содержание работы

Во Введении дается исторический обзор сорокалетних исследований активного звездообразования в карликовых галактиках. Вводится термин "Голубые компактные галактики" (BCG) и описаны некоторые ранние этапы их изучения. Описаны первые обзоры с объективной призмой и этап накопление данных. В частности, кратко суммированы результаты призменных обзоров в Бюракане, University of Michigan и Tololo Observatory. Кроме этого, описаны результаты обзоров в линии Hi 21 см, обзоры морфологии и цветов в оптическом и ближнем ИК диапазонах и первые модели 30 в BCG.

Далее приводятся новые мотивации, наблюдательные возможности и идеи последнего двадцатилетия, обсуждается феномен BCG и возможные эволюционные связи с другими маломассивными галактиками. Излагаются представления о природа вспышек 30, триггерных механизмов, о свойствах молодых массивных звездных скоплений. Дополнительно сделан акцент на BCG с наименьшим содержанием металлов: рассказано о важности этих объектов в проблеме определения первичного содержания гелия, и специфике 30 и его обратного влияния при очень низких металличностях газа. Кратко рассказано о новых обзорах, в которых открыто большое число BCG: SBS, Case, HQS/HSS. KISS, Цифровой обзор SDSS. Суммированы достижения многоволнового подхода к изучению феномена BCG: важные результаты, полученные по наблюдениям в линии Hl 21 см, в ИК диапазоне, в внеатмосферном УФ диапазоне. Приведены аргументы в пользу необходимости и актуальности создания больших выборок голубых компактных галактик и их статистического исследования.

В конце Введения дается общая характеристика работы, в том числе описаны: цель работы; ее научная новизна; научная и практическая ценность работы; апробация работы; краткое содержание работы; основные положения, выносимые на защиту; личный вклад автора, а также список работ, в которых изложено содержание диссертации.

В первой главе описаны методика поиска голубых компактных галактик (BCG) и создание их выборок на основе каталога призменного обзора Case и базы данных призменных спектров Гамбургского обзора квазаров (HQS).

В §1.1 дано краткое введение. §1.2 посвящен поиску новых BCG в зоне обзора Case. Описаны выборка, наблюдения на БТА более 180 отобранных кандидатов в эмиссионные галактики и их результаты, включая классификацию. Также проводится анализ полученных данных и формулируются полученные выводы. В §1.3 представлены результаты поиска BCG в обзоре эмиссионных галактик Гамбург/CAO (HSS). В нем описаны: первый этап - отбор кандидатов по пластинкам Гамбургского Обзора Квазаров, и второй этап - спектроскопия этих кандидатов на БТА и других телескопах, а также результаты спектральных наблюдений и их анализ. Отдельным пунктом описано и обсуждается создание по той же базе данных выборки BCG с очень сильными линиями в южной галактической полусфере. Описаны два этапа этой работы. Первый - отбор кандидатов по базе данных HQS, и второй - спектроскопия отобранных кандидатов на БТА и других телескопах. Далее приводятся результаты спектральных наблюдений и их анализ. В §1.4 подводятся итоги и формулируются полученные в этой главе выводы.

Во второй главе описаны исследования интегральных параметров Н I в большой выборке BCG по излучению в радиолинии 21 см.

В §2.1 дан обзор ранних результатов и представлены цели работы и используемые выборки BCG. В §2.2 описаны наблюдения и обработка полученных данных. В частности, описаны использованные радиотелескопы: Большой р/т в Нансэ (Франция), 43-м полноповоротная антенна в Грин Бэнк (США) и 100-м антенна в Эффельсберге (Германия), и соответствующая приемная аппаратура и ее параметры. Далее описаны использованные методики наблюдений и обработки полученных данных.

В §2.3 приведены результаты по выборке BCG из Бюраканских обзоров.

В §2.4 описана ситуация с галактиками в войдах, выборка BCG, отобранная для наблюдений на р/т в Нансэ и Эффельсберге, а также результаты и полученные выводы. §2.5 посвящен галактикам с очень низкой металличностью и их интегральным параметрам НI. Обсуждена актуальность их изучения и описаны наблюдения в Hl на р/т NRT, а также представлены результаты и их обсуждение. В §2.6 кратко суммированы выводы к главе 2.

В третьей главе, на основе больших выборок BCG изучаются некоторые статистические свойства этих галактик. В §3.1, на примере полной выборки BCG из зоны Второго Бюраканского Обзора (SBS) (96 галактик с лучевыми скоростями от 2000 до 8000 км с-1) (Pustilnik et al. 1995), рассмотрено их пространственное распределение по отношению к массивным галактикам (со светимостью L > L*). Показано, что порядка 80% BCG изученной выборки отслеживают в пространстве структуры, образованные массивными галактиками, хотя и располагаются на их периферии, имея преимущественно расстояния до ближайшей массивной галактики порядка или более 1 Мпк. В то же время обнаружено, что порядка 20% BCG населяют области низкой плотности -войды. Для них расстояния до ближайшей массивной галактики составляет 5-10 Мпк. Этот результат подтвердил более ранний вывод из работы Salzer (1989), сделанный на основании изучения выборки похожих галактик из обзора UM.

В §3.2 кратко рассмотрены процессы звздообразования и роль окружения.

В §3.3 с использованием подвыборки BCG из зоны SBS мы исследовали вопрос о роли внешних воздействий на вспышки 30 в маломассивных галактиках. Здесь приведен краткий обзор проблема триггерных механизмов вспышек 30 в BCGs и описаны ранние результаты в этом направлении, проиллюстрирована роль взаимодействий (приливный триггер) для включения повышенного 30 в газовых дисках, как в большом наборе модельных расчетов, так и в многочисленных наблюдениях вспышек 30 в парах, плотных группах, и особенно при слияниях галактик. Суммированы результаты поиска богатых газом спутников у BCG и LSBG по работам Taylor et al. (1994, 1995).

Далее мы обсуждаем применяемую модель, которая позволяет количественно оценить силу возмущения, и используемую формулу для порогового расстояния, рассчитанного, исходя из гидродинамической модели Icke (1985). Затем описаны выборки, использованные в нашем исследовании. Они включают выборку 86 BCG из SBS с лучевыми скоростями <6000 км с-1, и контрольную выборку LSB галактик из работы Pildis et al. (1997) В завершение мы приводим результаты поиска близких галактик, которые оказывают достаточно сильное возмущение на исследуемые объекты выборок. Результаты для SBS BCGs сравниваются с полученными для контрольной выборки LSBGs. Для части BCG обнаружены морфологические свидетельства сильных возмущений при отсутствии возможных возмущающих галактик. Такие объекты с большой вероятностью являются результатом почти завершенного слияния (мержер). Суммарно порядка 65% BCG из этой выборки имеют более или менее очевидные возмущающие галактики в их окрестности, и еще 15% представляют собой более или менее слившиеся остатки недавнего мержинга.

В §3.4 представлены сравнение BCG в разных типах глобального окружения по параметру M(Hi)/Lb BCG в войдах отобраны по выборкам в зоне обзоров SBS и Case. Результаты измерений потоков НI для галактик в войдах, общем поле и Местном Сверхскоплении взяты из наших статей Pustil-nik et al. (2002) и Thuan et al. (1999), а также частично из литературы, также как и для BCG, найденных на периферии скопления Virgo. Анализ собранных данных по BCG с измеренными потоками НI в четырех исследованных выборках дает указание (на доверительном уровне 0.95) на то, что объекты в войдах имеют большие массы Hi при той же светимости Lb

В §3.5 суммируеся результаты статистического анализа некоторых свойств BCGs и формулируем соответствующие выводы.

В четвертой главе посвященной уникальной паре карликовых галактик SBS 0335-052 Е и W, в §4.1 дано краткое введение и перечислены цели исследования этой системы.

§4.2 посвящен собственно исследованию этой системы.

Приводятся результаты наблюдений SBS 0335-052 E,W на VLA и карта Hi плотности в этом объекте, и обсуждаются ее особенности. Описано отождествление западного НI пика плотности в SBS 0335-052 со слабой галактикой и получение ее первого спектра, который подтвердил что в этой системе имеются 2 карликовых галактики, расположенных в одном НI облаке, на взаимном расстоянии ~22 кпк в проекции на небесной сфере, с указанием на то, что обе имеют очень низкую металличность (подтвержденной позже в работе коллег).

Далее описаны результаты многоцветной UBVRI и На фотометрии этой системы на БТА и анализа полученных данных - сравнение с эволюционными треками пакета PEGASE2. Главный вывод этого анализа - цвета областей, свободных от небулярной эмиссии, соответствуют возрастам видимых звезд не более, чем 0.5 млрд лет. Затем приводятся результаты наблюдений SBS 0335-052 на GMRT. Карты плотности и поля скоростей Н I с более высокой чуствительностью и высоким разрешением по скорости, полученные на индийском радиотелескопе, показывают детали, характерные для потоков газа в процессе слияния галактик. Распределение пиков плотности НI сравнивается с областями 30, для того, чтобы проверить, насколько в самых низкометалличных объектах пороговая плотность 30 может повышаться по отношению к более типичным галактикам. Кроме того, показаны результаты наблюдений движений ионизованного газа в линии На с ИФП на БТА, которые демонстрируют сложную кинематику, обусловленную приливами и оболочками. Сравнение наблюдаемой картины плотности и скорости НI и 30 в этой системе с сеткой современных численных моделей, в частности, "Identikit" (Barnes, Hibbard 2009) и "GalMer" (Di Matteo et al. 2008), позволяет оценить параметры столкновения, фазу взаимодействия и момент включения эпизода индуцированого 30.

В §4.3 суммированы основные результаты главы по комплексному изучению свойств этой выдающейся системы галактик с рекордно низким содержанием металлов.

В пятой главе представлены результаты поиска галактик с очень низкой металличностью и результаты комплексного исследования нескольких таких галактик в оптическом и радио (линия Н I 21 см) диапазонах.

В §5.1 кратко рассмотрен вопрос о том, чем обусловлен интерес к этим редким в местной Вселенной галактикам, и что нам могут дать и дают их детальные исследования. Основными стимулами являются возможность очень детально изучать процесс 30 и его обратное влияние на межзвездную среду галактики в условиях очень низкой металличности и большой доли газа, характерных для молодых галактик в ранней Вселенной, на красных смещениях г ~5-10. Несмотря на то, что изучение Вселенной в эти эпохи является приоритетным направлением многих больших наземных и космических телескопов, большинство галактик на этих красных смещениях имеют настолько слабые фотонные потоки, что об их детальных исследованиях можно будет говорить только с вводом в строй гигантских интрументов следующего поколения. Поэтому изучение свойств их близких аналогов в ближней Вселенной вызывает энтузиазм астрономов.

В §5.2 обоснован метод поиска XMD галактик среди BCG с сильными линиями, приведены спектры и интенсивности линий, а также определенные по ним физические параметры и содержания тяжелых элементов для 10 новых XMD BCG и dlrr, найденных в наших работах.

§5.3 посвящен необычной галактике Местного Объема And IV. С помощью высококачественной спектроскопии на БТА было показано, что эта уникальная очень богатая газом LSBD имеет содержание кислорода в 2.5 раза ниже, чем определено в ее первом исследовании в работе Ferguson et al (2000).

В §5.4 приводятся результаты комплексного изучения необычной BCG HS 0837+4717 с очень большим избытком азота. Даны подробные описания 2-х наборов данных полученных на БТА и ММТ, которые вместе повышают уверенность в реальности необычных свойста этой галактики. В частности, кроме большого избытка N, эта галактика показывает широкие компоненты сильных эмиссионных линий с необычным отношением потоков, широкие детали WR. Кинематика ионизованного газа и внешняя морфология указывает на сильные возмущения и на вероятное слияние.

В §5.5 приведены результаты изучения стуктуры и кинематики нейтрального водорода в пяти XMD BCG с помощью индийского синтезирующего р/т GMRT. Приведены и обсуждены карты распределения НI для XMD галактик из нашей программы. Карты Н I позволяют увидеть сложную морфологию и в распределении плотности нейтрального газа и его поля скоростей, которые с большой вероятностью указывают на важную роль взаимодействий в изученных системах. Наиболее важные результаты анализа этих карт - приливные взаимодействия и слияния - один из главных каналов включения вспышек 30 в XMD BCGs. Обсуждается вероятность значительного понижения металличности в области текущей вспышки 30 за счет натекания при взаимодействиях в центральную часть галактик низкометалличного газа с периферии.

В §5.6 приводятся и обсуждаются результаты изучения морфологии и поля скоростей ионизованного газа с помощью ИФП для семи BCG с очень низкой металличностью, которые также указывают на большую роль взаимодействий. Практически все галактики этой подвыборки показывают ясные следы взаимодействий или мержинга.

В §5.7 суммированы основные результаты поиска и комплексного изучения свойств галактик с очень низкой металличностью, их приложения и перспективы более глубокого понимания феномена очень низкой металличности BCG и выводы этой главы.

В шестой главе

В §6.1, основываясь на эмпирических данных изучения BCG с наименьшими метал личностями, на результатах модельных расчетов и теоретических идеях о возможности замедленной эволюции карликовых галактик в пустотах, обоснована необходимость изучения эволюционного статуса галактик, попадающих внутрь войдов.

В §6.2 посвящен открытию и детальному описанию одного из ближайших войдов, расположенного в области неба Lynx-Cancer (D ~ 18 Мпк, R >8 Мпк). По литературе, базам данных NED, HyperLEDA, и SDSS, а также частично по нашим собственным наблюдениям, создана самая большая и глубокая выборка галактик в индивидуальном войде - 79 галактик с Мв до -12 зв.величины. Описаны свойства выборки, получена форма нескорректированная функции светимости, проанализированы эффекты наблюдательной селекции, которые приводят к значительной потере галактик с абсолютными величинами Мв слабее -14.

§6.3 посвящен изучению металличности 48 галактик из этой выборки и сравнению их по этому параметру с галактиками из более плотного окружения. Для 22-х галактик содержание кислорода (О/Н) в областях Ни (аналог металличности), получено из анализа спектров по собственным наблюдениям на БТА. Для большинства остальных О/Н оценено из анализа спектров галактик войда, имеющихся в базе данных SDSS, и для меньшей части - по данным из литературы. Сопоставление свойств галактик в войде и их аналогов из более плотного окружения на диаграмме "log(0/H) -абсолютная величина Мв"приводит к выводу о систематически пониженной металличности карликов в войде (в среднем на ~30%), и наличии в войде значимой доли (10-15 %) галактик с наименьшими известными металличностями и уклоняющимися в разы в область более низких значений О/Н от 'стандартного' О/Н для данной светимости (Мв).

В §6.3 кратко суммированы результаты работы по созданию большой выборки галактик в одном из близких войдов Lynx-Cancer, а также результаты изучению их свойств, и сформулированы полученные в этой главе выводы.

В седьмой главе представлены результаты комплексного изучения свойств 6-ти необычных карликовых галактик низкой поверхностной яркости (LSBDs),, представляющих небольшую, но значимую долю населения войда.

§7.1 посвящен результатам комплексного изучения галактики DDO 68 - аналога SBS 0335-052E,W по металличности, массе и стимулированному эпизоду 30, но находящемуся на границе Местного Объема, в 5.3 раз ближе, чем SBS 0335-052E,W. Для галактики DDO 68 анализ распределения и кинематики Hl поддерживают гипотезу о том, что особенности оптической морфологии (в том числе, большой хвост на южном краю) связаны с процессом почти законченного слияния. Анализ цветов тела галактики, в областях, где отсутствуют следы небулярной эмиссии, приводит к оценке возрастов самых старых видимых звезд не более 1 млрд лет, что согласуется с оценкой времени индуцированного эпизода 30 вследствии слияния богатых газом карликов. В процессе более подробного спектроскопического изучения DDO 68 в январе 2008 г. была впервые найдена LBV звезда в галактике на расстоянии ~10 Мпк, образовавшаяся из газа с рекордно-низкой металличностью Z©/36, которая в десятки раз ниже, чем у LBV нашей Галактики и в несколько раз ниже, чем у LBV звезд, найденных в наиболее низко-металличном окружении в галактиках SMC и PHL398B (Izotov, Thuan 2009).

В §7.2 описано открытие и комплексное исследование необычной LS-BD галактики войда J0926+3343, приведены результаты спектральных наблюдений ее HII областей и оценки физических условий и содержания кислорода (О/Н). Также приведены результаты фотометрии, цветов внешних областей, изучения в линии H I (NRT и GMRT) с указанием на возмущение неизвестным агентом.

В §7.3 описано изучение других необычных XMD LSBD в войде Lynx-Cancer. Описано определение их очень низких величин О/Н, результаты наблюдений подвыборки необычных LSBDs в линии H I с помощью р/т NRT, определение фотометрических параметров и цветов периферии и возрастов звезд. Кроме того, для 2-х галактик обнаружены слабые спутники на расстояниях 12 кпк. Большинство из этих LSBDs имеют высокое отношение M(Hl)/LB (от 2 до 3.2).

В §7.4 рассказано об открытие вблизи центра войда небычного карликового триплета с отношением M(Hi)/Lb~10 и 25, что является рекордным. Комбинируя данные по их М(Н i) и массе газа (с включением доли гелия) с данными по массе звезд (оцененной в следующей секции) мы получаем для этих LSBD галактик массовую долю газа до 99.7%. Вместе с данными о необычно низкой металличности это указывает на специфический эволюционный статус изученных галактик.

В §7.5 подводится итог этому разделу и формулируются выводы, один из наиболее важных состоит в том, что войды обеспечивают специфические условия, в которых значимая часть их населения оказывается эволюционно-молодыми. Обнаружение в этом достаточно скромном по размерам войде 6-ти галактик с предельно низкими металличностями (12+log(0/H) <7.30) явно не укладывется в случайное отклонение. Более того, большинство этих галактик оказываются необычно голубыми на периферии, с существенным преобладанием достаточно молодого звездного населения и очень богатыми газом. Сами эти редкие галактики являются хорошими лабораториями для изучения эволюции и 30 в галактиках с очень низким содержанием металлов. Они изучаются более детально для лучшего понимания их эволюционного статуса. В то же время, сама концентрация эволюционно-молодых галактик в близком войде является важным наблюдательным фактом, который указывает на специфическое влияние окружения типа войдов на темп химической эволюции и/или на запаздывание начала 30 в галактиках.

В Заключении в первой части суммированы основные результаты, представленные в Диссертации, а также очерчена роль новых данных и идей в понимании феномена BCG, а также связи эволюции маломассивных галактик с их окружением. Во второй части кратко описаны нерешенные вопросы и ожидаемый прогресс в понимании физики и эволюции маломассивных галактик с активным звездообразованием.

Основные положения, выносимые на защиту

• Результаты щелевой спектроскопии примерно 60% всех отобранных кандидатов в эмиссионные галактики в зоне обзора Hamburg-SAO (списки 1,2,5,6 - около 600 объектов), 45-ти галактик в осенней зоне HSS и 178 объектов из обзора Case, приведшие к открытию около 450 новых BCG. Оценка содержания кислорода классическим Те методом для более 40 новых BCG. Создание в северной галактической полусфере, в зоне обзора эмиссионных галактик Гамбург-САО (HSS) (R.A. = 7/l10TO-17/l30m, Dec.=35°-50.5°) (частично на основе данных из других источников) крупнейшей выборки голубых компактных галактик, общим числом 506. Данные включают: координаты и лучевые скорости галактик, их видимые и абсолютные величины в B-полосе, а также информацию об относительных интенсивностях и эквивалентных ширинах сильных эмиссионных линий;

• Результаты измерений интегральных параметров нейтрального водорода по излучению в линии 21 см Н I для более чем 150 голубых компактных галактик из выборок Первого и Второго Бюраканских, Case и Гамбург-САО обзоров.

• Результаты анализа крупномасштабного пространственного распределения BCG по выборке из Второго Бюраканского Обзора (SBS) и анализа влияния локального окружения на включение "вспышек" звездообразования в голубых компактных галактиках по выборке из 86 таких объектов с лучевыми скоростями менее 6000 км с-1 и по выборке 40 BCG с очень низкими метал личностями. Вывод о том, что порядка 20% BCG находятся в областях низкой плотности, вдали от массивных галактик, а остальные - в основном на периферии групп и больших агрегатов. Вывод о том, что взаимодействие с другими галактиками является одним из основных факторов, приводящим к сильным вспышкам звездообразования.

• Открытие и результаты изучения 10-ти голубых компактных и иррегулярных галактик с очень низким содержанием металлов (Z менее Zq/10), что увеличило общее число таких редких галактик примерно на

20%. Обнаружение среди малометал личных галактик редкого объекта HS 0837+4717, с большим избытком азота, существование которого (наряду с несколькими аналогами) ставит серьезные ограничения на модели обогащения азотом в галактиках с активным 30.

Оптическое отождествление западного компонента уникальной двойной системы галактик SBS 0335-052, являющейся на сегодня галактикой с рекордно низкой металличностью (Z = Z©/50, 12+log(0/H)=6.9-7.12). Результаты изучения этой системы с помощью картографирования в линии Hi 21 см на телескопах VLA и GMRT и глубокого фотометрического исследования на БТА. Построение ее модели на основе представления об индуцированных эпизодах звездообразования на шкале в сотни миллионов лет в результате первого близкого пролета в процессе идущего слияния (большого мержинга).

Результаты детального изучения структуры и кинематики нейтрального водорода в линии 21 см и/или в линии Но; в 8-ми галактиках с очень низкой металличностью, вывод о значительной роли взаимодействий для вспышек 30 в этой подвыборке BCG.

Открытие и описание одной из ближайших областей с очень низкой плотностью вещества - войда Lynx-Cancer, создание большой и глубокой выборки 79-ти маломассивных галактик в этой пустоте. Спектроскопия на БТА 22-х галактик выборки, получение по этим данным и спектрам SDSS оценок содержания кислорода в газе для 60% галактик выборки, открытие или отождествление среди галактик войда 16-ти очень низкометалличных (Z < ZQ/10) объектов, для 6-ти из них металличность соответствует диапазону наиболее низких в местной Вселенной

7.12< 12+log(0/H)<7.3). Результаты сравнительного анализа галактик войда и более плотного окружения и вывод о замедленной эволюции значительной части галактик этой пустоты.

Комплексное изучение 6-ти необычных галактик этого войда - с рекордно-низкими металличностями (7.12 < 12+log(0/H) < 7.3) и/или с отсутствием следов старого населения во внешних частях. Открытие в галактике DDO 68 массивной звезды типа LBV, возникшей из газа с Z ~ Zq/35. Открытие вблизи центра войда карликовых галактик с рекордно высоким отношением M(Hi)/Lb ~Ю и 25, и массовой долей газа более 99%. Вывод о большой концентрации эволюционно-молодых галактик в области войда. Последнее является указанием на значительную задержку эпохи формирования и/или позднее включение звездообразования для части галактик этой пустоты.

Личный вклад автора

В работах 1, 4, 13-14, 17, 18, 20-25, 28-31, 34, 36-38 автор был постановщиком задачи и одним из основных исполнителей, включая этапы получения, обработки и анализа данных и написания статей, в работах 5-12, 15-16, 19, 26-27, 32-33, 35, 39 - автор на равных с другими соавторами участвовал в постановке задачи, анализе данных и написании статей, в работах 2-3 автор совместно с другими соавторами участвовал в анализе выборки BCG из SBS и в обсуждении результатов анализа применительно ко всем использованным галактикам.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах Публикации в рецензируемых журналах:

1. Pustilnik S.A., Ugryumov A.V., Lipovetsky V.A., Thuan T.X., Guseva N.G. Spatial Distribution of Blue Compact Galaxies in the Second Byurakan Survey. 1995, ApJ, 443, 499-513

2. Lindner U., Einasto M., Einasto J., Freudling W., Fricke K., Lipovetsky V., Pustilnik S., Izotov Yu., Richter G. The Structure of Supervoids - II. The Distribution of Galaxies in Voids, 1996, A&A, 314, 1-12

3. Lindner U., Einasto M., Einasto J., Freudling W., Fricke K., Lipovetskij V., Pustilnik S., Izotov Y., Richter G., The concept of void hierarchy and the distribution of galaxies in voids. 1997, Astrophys. Lett. Com., 36, 41-46

4. Pustilnik S., Lipovetsky V., Izotov Yu., Brinks E., Thuan T.X., Kniazev A., Neizvestny S., Ugryumov A., Detection of a second optical component in

Hl-cloud of the young dwarf galaxy SBS 0335-052: new data on observations with 6-m telescope, 1997, Astron. Letters, 23, 308-311

5. Ugryumov A.V., Pustilnik S.A., Lipovetsky V.A., Izotov Y.I., Richter G. 1997, Spectral survey of Case emission line galaxies with 6-m Russian telescope, A&AS, 131, 295-302

6. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., & Ugryumov A.V., New nearby very metal-deficient blue compact galaxies, 1998, Bulletin SAO, 46, 23-27

7. Ugryumov A., Engels D., Lipovetsky V., Hägen H.-J., Hopp U., Pustilnik S., Kniazev A., Richter G., Izotov Yu., Popescu C., 1999, The Hamburg/SAO Survey for Emission-Line Galaxies. I. A First List of 70 Galaxies, A&AS, 135, 511-529

8. Pustilnik S., Engels D., Ugryumov A., Lipovetsky V., Hägen H.-J., Kniazev A., Izotov Yu., Richter G. The Hamburg/SAO Survey for Emission-Line Galaxies. II. The Second List of 128 Galaxies, 1999, A&AS, 137, 299-304

9. Thuan T.X., Lipovetsky V.A., Martin J.-M., Pustilnik S.A., HI-observations of Blue Compact Galaxies from the First and Second Byurakan Surveys, 1999, A&AS, 139, 1-24

10. Hopp U., Engels D., R.Green, Ugryumov A.V., Izotov Yu.I., Hagen H.-J., Kniazev A.Y., Lipovetsky V.A., Pustilnik S.A., Brosch N., Martin J.-M., Masegosa J., Marquez I., The Hamburg/SAO Survey for Emission-Line Galaxies. III. The Third List of 81 Galaxies, 2000, A&AS, 142, 417-424

11. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., Ugryumov A.V., Kniazeva T.F., The 6-m telescope spectroscopy of candidate low-metallicity galaxies, Astronomy Letters (Pis'ma v A.Zh.), 2000, 26, 163-179 (in English).

12. Kniazev A. Y., Pustilnik S. A., Masegosa J., et al., HS 0822+3542 - a new nearby extremely metal-poor galaxy, 2000, A&A, 357, 101-110

13. Pustilnik S.A., Brinks E., Thuan T.X., Lipovetsky V.A., Izotov Y.I., HI Line VLA Observations of Extremely Metal-poor Blue Compact Dwarf Galaxy SBS 0335-052, 2001, AJ, 121, 1413-1424

14. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Lipovetsky V.A., Ugryumov A.V., Environment status of Blue Compact Galaxies and trigger of star formation, 2001, A&A, 373, 24-37

15. Kniazev A., Engels D., Pustilnik S., Ugryumov A., Kniazeva T., Pramsky A., Brosch N., Hägen H.-J., Hopp U., Izotov Yu., Lipovetsky V., Masegosa J., Marquez I., Martin J.-M., The Hamburg/SAO Survey for Emission-Line Galaxies. IV. The Fourth List of 119 Galaxies, A&A, 2001, 366, 771-787

16. Ugryumov A., Engels D., Kniazev A., Green R., Izotov I., Hopp U., Pustilnik S., Pramsky A., Kniazeva T., Brosch N., Hägen H.-J., Lipovetsky V., Masegosa J., Marquez I., Martin J.-M., The Hamburg/SAO Survey for Emission-Line Galaxies. V. The Fifth List of 161 Galaxies, 2001, A&A, 374, 907-913

17. Pustilnik S.A., Martin J.-M., Huchtmeier W., Brosch N., Lipovetsky V., Richter G., Study of galaxies in voids. I. Hi observations of Blue Compact Galaxies, 2002, A&A, 389, 405-418

18. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Masegosa J., Marquez I., Pramsky A.G., Ugryumov A.V., The metallicities of UM 151, UM 408 and A 1228+12 revisited, 2002, A&A, 389, 779-786

19. Ugryumov A.V., Engels D., Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramsky A.G., Hagen H.-J., The Hamburg/SAO Survey for low metallicity blue compact/HII galaxies (HSS-LM). I. The first list of 45 strong-line galaxies, 2003, A&A, 397, 463-472

20. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramsky A.G., Ugryumov A.V., Masegosa J., Starburst in HS 0822+3542 induced by the very blue LSB dwarf SAO 0822+3545 2003, A&A, 409, 917-932

21. Pustilnik S., Kniazev A., Pramskij A., Izotov Y., Foltz C., Brosch N., Martin J.-M., Ugryumov A., HS 0837+4717 - a metal-deficient blue compact galaxy with large nitrogen excess, 2004, A&A, 419, 469-484

22. Pustilnik S., Kniazev A., Pramskij A., SBS 0335-052 E and W: implications of new broad-band and H a photometry, 2004, A&A, 425, 51-65

23. Pustilnik S.A., Engels D., Masegosa J., Lipovetsky, V., Chaffee, F., Izotov, Y., Kniazev A.Y., Pramskij A.G., Ugryumov A.V., et al., Hamburg/SAO Survey for emission-line galaxies. VI. Sixth List of 126 galaxies, 2005, A&A, 442, 109-116

24. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Pramskij A.G., Study DDO 68: nearest candidate for a young galaxy? 2005, A&A, 443, 91-102

25. Pustilnik S.A., Engels D., Kniazev A.Y., Pramskij A.G., Ugryumov A.V., Hagen H.-J., HS 2134+0400 - new very metal-poor galaxy, a representative of void population? 2006, PAZh, 32, 257 = Astron.Lett. 32, 228-235

26. Ekta, Chengalur J., & Pustilnik S.A., HI studies of extremely metal-deficient dwarf galaxies. II. GMRT observations of SBS 1129+576. 2006, MNRAS, 372, 853-861

27. Chengalur J., Pustilnik S., Martin J.-M., Kniazev A., HI in extremely metal deficient galaxies. III. Giant Meterwave Radio Telescope observations of blue compact galaxy HS 0822+3542, 2006, MNRAS, 371, 1849-1854

28. Pustilnik S.A. h Martin J.-M., Hi study of extremely metal-deficient dwarf galaxies. I. The Nangay Radio Telescope observations of twenty two objects, 2007, A&A, 464, 859-869

29. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., & Burenkov A.N., Discovery of a Massive Variable Star with Z=Zo/36 in the Galaxy DDO 68, 2008, MNRAS Letters, 388, L24-L28

30. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., Study of the Galaxy DDO 68: New Evidence for its Youth, 2008, PAZh, 34, 503-515 (Astr.Letters, 34, 457-467)

31. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., Burenkov A.N., Andromeda IV: a New Local Volume Very Metal-Poor Galaxy 2008, Astrophys. Bulletin, vol.63, No.2, pp.102-111

32. Ekta, Chengalur J., Pustilnik S.A., HI and Star Formation in the most metal-deficient galaxies, 2008, MNRAS, 391, 881-890.

33. Ekta В., Pustilnik S.A., Chengalur J.N., HI in very metal-poor galaxies: the SBS 0335-052 system, 2009, MNRAS, 397, 963-970

34. Pustilnik S., Tepliakova A., Kniazev A., Martin J.-M., Burenkov A., SDSS J092609.45+334304.1: a nearby unevolved galaxy, 2010, MNRAS, 401, 333341

35. Moiseev A.V., Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Very metal-poor galaxies: ionized gas kinematics in nine objects, 2010, MNRAS, 405, 2453-2470

36. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Study of galaxies in the Lynx-Cancer void. I. Sample Description, MNRAS, 2011, 415, 1188-1201

37. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Kniazev A.Y., Study galaxies in the Lynx-Cancer void. II. The element abundances, 2011, Astrophys.Bulletin, v. 66, No.3, 255-292

38. Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Martin J.-M., Kniazev A.Y., Study galaxies in the Lynx-Cancer void. III. New extreme LSB dwarf galaxies, 2011, MNRAS, 417, 1335-1349

39. Chengalur J.N., Pustilnik S.A., Discovery of an extremely gas-rich dwarf triplet near the centre of the Lynx-Cancer void, 2013, MNRAS, 428, 15791586

Публикации в других изданиях:

1. Thuan Т.Х., Izotov Y.I., Lipovetsky V.A., Pustilnik S.A., Studies of a New Sample of Low-Metallicity Blue Compact Galaxies, 1994, Proc. of ESO/OHP Workshop "Dwarf Galaxies", 421-432

2. Pustilnik S.A., Ugryumov A.V., Lipovetsky V.A., Spatial Distribution of Blue Compact Galaxies and Galaxy Formation Models, 1994, in: Ya. Zel'dovich Memorial Conference, Moscow, Astron. Astrophys. Transactions, 1994, 5, 135-140

3. Pustilnik S., Chaffee F., Foltz C., Izotov Yu., Kniazev A., Lipovetsky V., A Primeval Galaxy Just Round the Corner: Its Properties and Possible

Cosmological Implications, 1998, Gravitation and Cosmology, v.4, Suppl., p.127-131

4. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Lipovetsky V.A., Ugryumov A.V., The role of external trigger for SF in BCGs: implications from statistics of companion galaxies, in Proc. of Euroconference "The evolution of galaxies I. Observational clues", May 23-27, 2000, Granada, Spain, Eds. G.Stasinska, J.Vilchez k, E.Perez 2001, Astrophysics and Space Sciences Supplement, 277, 445-449

5. Ugryumov A., Pustilnik S., Kniazev A.Y., Lipovetsky V., Engels D., Hagen H.-J., Brosch N., Hopp U., Izotov Y., Martin J.-M., Masegosa J., Marquez I., Pramsky A., The Hamburg/SAO Survey for emission-line galaxies: overview and preliminary results, 2001, in ASP Conf. Series, v.232, 205- 207, "The New Era of Wide-Field Astronomy", August 21-24, 2000, Preston, UK, Eds. R.Clowes, A.Adamson & G.Bromage

6. Pustilnik S., Kniazev A., Ugryumov A., Pramskij A., Search for and study of extremely metal-deficient galaxies, in: The proceedings of Euroconference "The evolution of galaxies. III. From simple approaches to self-consistent models" Kiel, Germany, July 2002, Astrophysics and Space Science, 2003, 284, 795-798

7. Прамский А., Пустильник С., Князев А., Угрюмов А., Исследование 3-x новых галактик с экстремальным дефицитом металлов, Preprint SAO No. 189 (2003), 25-pp.

8. Kniazev A., Pustilnik S., ELTs and the study of individual, massive stars typical of "primordial" galaxies, in: Proc. of IAU Symposium 232 "The Scientific Requirements for Extremely Large Telescopes", Held in Cape Town, South Africa, November 14-18, 2005, Eds. P.A. Whitelock; M.Dennefeld; B. Leibundgut. Cambridge: Cambridge University Press. 2006, 306-307

9. Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Retarded Evolution of Low-Mass Galaxies in Voids? in: Galaxy Evolution Across the Hubble Time, Edited by F. Combes and J. Palous, Proceedings of the IAU Symposium 235, held 14-17 August,

2006 in Prague, Czech Republic. Cambridge: Cambridge University Press, 2007., pp.238-238

10. Pustilnik S., Ekta, Kniazev A., Chengalur J., Vanzi L., Interaction/merger induced starbursts in local very metal-poor dwarfs: link to the common SF in high-z young galaxies, in: Triggered Star Formation in a Turbulent ISM, Edited by B. G. Elmegreen and J. Palous. Proceedings of the IAU Symposium 237, held 14-18 August, 2006 in Prague, Czech Republic. Cambridge: Cambridge University Press, 2007., pp.466-466

11. Pustilnik S.A., Dark Galaxies and Local Very Metal-Poor Gas-Rich Galaxies: Possible Interrelations, in: Proc. of IAU Symposium 244 "Dark Galaxies and Lost Baryons", held in Cardiff, UK, June 21-25, 2007, Eds. J.Davies and M.Disney. Cambridge: Cambridge University Press, 2007, p.341-345

12. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., Tepliakova A.L., Burenkov A.N., Metallicities of galaxies in the nearby Lynx-Cancer void, in: Proc. JENAM-2010 Symposium 2 "Environment and the Formation of Galaxies: 30 years later", held in Lisbon, Portugal, September 6-7, 2010, Ap.Spa.Sci. Proceedings, 2011, Springer-Verlag, Eds. I. Ferreras, A. Pascuali, pp.25-27

Заключение диссертации по теме «Астрофизика, радиоастрономия», Пустильник, Семен Аронович

Основные результаты диссертации можно сгруппировать по трем большим разделам, представленным выше в семи главах.

• В первом направлении, в результате целенаправнного поиска кандидатов в BCG по спектрам с объективной призмой в обзоре Гамбург-САО и щелевой спектроскопии около 650 эмиссионных объектов, а также спектроскопии около 140 кандидатов в эмиссионные галактики в прилегающей области неба из обзора Case, найдено более 400 новых BCG в односвязной области неба. Эта выборка является хорошим материалом для статистического изучения свойств BCG.

• Кроме того, для 50-ти галактик получены спектры достаточно высокого качества, позволившие дать оценки их содержания кислорода.

• Для примерно 150 BCG проведены наблюдения на нескольких радиотелескопах и получены параметры (или верхние пределы) их глобального излучения в линии Н I.

• В рамках этого же направления изучены некоторые статистические характеристики BCG. В эти результаты входят параметры крупномасштабного пространственного распределения BCG (на основе подвыборки из Второго Бюраканского обзора). Подавляющее большинство BCG в целом следует распределению более массивных галактик, избегая лишь наиболее плотных частей их агрегатов. Однако, обнаружено, что порядка 20% BCG населяют войды, в которых нет массивных галактик. Наряду с BCG, войды также населены и более типичными маломассивными галактиками поздних типов. Изучена роль отп ближнего окружения в повышенном темпе 30 у BCG. Для полной выборки 86 BCG в зоне обзора SBS сделан вывод о важной роли взаимодействий с другими галактиками для повышенной активности 30 в более, чем половине BCG с достаточно сильными линиями. Также изучены НI свойства BCG, населяющих большие войды, и получено указание на более высокое содержание газа в них по сравнению с BCG в более плотных областях.

В рамках второго направления, связанного с поиском и изучением маломассивных галактик с очень низкой металличностью, найдено 10 новых BCG и dlrr с очень низкой металличностью, соответствующей содержанию кислорода в диапазоне [1/35 - 1/10](О/Н)©; получены и изучены карты распределения плотности и поля скоростей нейтрального и/или ионизованного водорода для 10-ти галактик с очень низкой металличностью, которые показывают сложную и возмущенную структуру, указывающую на приливный эффект или последствия слияния; в галактике Местного Объема DDO 68 открыта массивная звезда типа LBV, образовавшаяся из газа с рекордно низкой металличносью Z — ZQ/36.

В рамках третьего направления, связанного с изучением особенностей галактик, населяющих войды, описан близкий войд в Lynx-Cancer, примыкающий к Местному Объему. В этом войде отобрана самая глубокая (до Мв ~-12) и самая большая для индивидуальных войдов выборка маломассивных галактик (79 объектов). Составлен каталог, включающий основные наблюдательные параметры галатик войда. Проведены спектральные наблюдения на БТА большой группы галактик войда, для которых оценены содержания кислорода. Вместе с оценками О/Н, полученными по спектрам SDSS, и данным из литературы, удалось изучить содержание кислорода для ~60% объектов выборки. по результатам анализа большой выборки карликовых галактик в войде Lynx-Cancer обнаружена систематически пониженная (по отношению к подобным галактикам в более плотном окружении) металличность газа. Что не менее важно, среди галактик этого войда найдена значительная доля (~10%) эволюционно-молодых галактик. В их число входят галактики с рекордно низкой металличностью газа J0926+3343 и DDO 68 (12+log(0/H)=7.12-7.14), LSB карлики триплета J0723+36 около центра войда, имеющие рекордно высокое отношение M(Hl)/LB=10 и 25, и несколько LSBD галактик с 12+log(0/H) < 7.35, массовой долей газа (98-99)% и/или необнаружимым вкладом излучения звезд со "стандартными" возрастами 10-13 млрд. лет.

Роль новых данных и идей в понимании феномена BCG и связанных вопросов

Наши исследования BCG и связанных вопросов охватывают лишь относительно ограниченную область, как по методам, так и по диапазону длин волн. Для большей полноты картины перечислим здесь несколько принципиальных на наш взгляд результатов и новых идей, которые позволяют лучше увидеть продвижение в этой области астрофизики.

• Обнаружение "нижнего предела" в распределении по металличности периферийного газа BCG на уровне Z©/50 - результаты по УФ спектрам на космическом телескопе FUSE. Все самые низкометалличные современные галактики образовались достаточно поздно, когда звезды Pop III уже заметно обогатили межгалактическую среду.

• Наличие большого количества пыли с Т ~ 100 — 1000 К, которая дает большой вклад в светимость BCG в среднем и далеком ИК диапазоне -по данным космического телескопа Spitzer.

• Появление очень продвинутых численных моделей гало темной материи и связанных с ними галактик, учитывающих их приливные взаимодействия и слияния, с индуцированным коллапсом газа и включением 30 (Springel "GalGet", "GalMer" Di Matteo et al. 2010)

Нерешенные вопросы и перспективные направления

В числе нерешенных, на наш взгляд, остаются следующие вопросы.

• Насколько феномен BCG является неизбирательным для галактик поздних типов? Насколько проявление вспышечного 30 связано с внешним воздействием, и как сильно (в статистическом смысле) оно зависит от глобального окружения и свойств галактик в "спокойном" (основном) состоянии? Большие надежды связаны с детальным численным моделированием столкновений галактик с различными исходными свойствами и детальными многоволновым исследованиями нескольких представительных галактик.

• Насколько эволюционные истории карликовых галактик поздних типов зависят от их основных параметров - полной массы, массы барионов, поверхностной яркости, массовой доли газа. В каких галактиках приближение "closed box" достаточно хорошо описывает химическую эволюцию, в каких потеря металлов засчет галактических ветров является существенной, насколько важен фактор аккреции межгалактического газа? Численные модели эволюции изолированных галактик должны давать хорошо проверяемые предсказания, которые современные наблюдательные методы могут подтвердить или опровергнуть.

• Насколько могут быть молоды галактики в ближней Вселенной? Оптические телескопы следующего поколения диаметром 30-40 м и космический телескоп с диаметром зеркала 6.5 м позволят разрешить на звезды самые интересные кандидаты в молодые галактики и тем самым точнее восстановить историю 30 на миллиарды лет назад.

• Насколько пусты войды и как это влияет на надежность современной CDM космологической модели (или ее допустимых модификаций)? Новые слепые обзоры в линии Н I (SKA Pathfinder) с чувствительностью на порядок выше существующих могут выявить неизвестную популяцию гало с массовой долей барионов на порядки ниже космического среднего ~0.15. Насколько детальные численные модели формирования маломассивных гало и их барионной компоненты дают ясные предсказания, которые можно пытаться проверять наблюдательно?

Благодарности

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам бывшей лаборатории "Структура" CAO РАН Алексею Князеву, Андрею Угрюмову, Александру Прамскому, Тамаре Князевой и Арине Тепляковой, с которыми получена большая часть результатов совместых исследованиий по поиску и детальному изучению BCG, обедненных металлами галактик и галактик в пустотах, проведенных в CAO за последние 20 с лишним лет. Их энергия, активный интерес, профессионализм и доброжелательная критика были важным стимулом совместной работы. Я также признателен проф. Анатолию Засову, из совместного проекта с которым по изучению подгруппы галактик Воронцова-Вельяминова возникли интересные приложения для изучения низко-металличных галактик. Часть исследований последних лет на БТА были проведены при активном участии Алексея Моисеева и Александра Буренкова, которым автор также выражает искреннюю благодарность. Автор очень признателен за многолетнее сотрудничество соавтору многих работ по поиску и изучению BCG Юрию Изотову, который всегда щедро делился своим опытом, и общение с которым помогало шире видеть фронт исследования BCG и связанных объектов, а также Наталии Гусевой -соавтору и доброжелательному рецензенту нескольких наших работ.

Большая часть результатов, представленных в диссертации, получена по наблюдениям на нескольких зарубежных инструментах. Пользуюсь случаем, чтобы выразить благодарность за плотворное сотрудничество соавторам обзора HSS - Дитеру Энгельсу и Хансу-Юргену Хагену, а также Ульриху Хоппу, Кристине Попеску, Ноаху Брошу, Хосефе Масегосе, Изабель Маркес и Ричарду Грину. Исследование BCG в линии HI 21 см на нескольких радиотелескопах проведено при очень активном участии Жана-Мишеля Мартэна, Джаярама Ченгалура, Экты, а также Элиаса Бринкса и Трин Туана. Всем им автор выражает большую благодарность за плодотворное сотрудничество и науку.

Исследования, представленные в диссертации, были неоднократно поддержаны грантами РФФИ (No. 96-02-16398, 97-02-16755, 06-02-16617, 10-02-92650-ИНД, 10-02-00261), и в рамках государственных программ "Астрономия" и "Нестационарные явления в астрономии", а также несколькими международными грантами (NATO collaborative research grant 921285, ESO C&EE Programme grant A-02-037 ("Physics of Blue Compact Galaxies in New Large Sample"), INTAS grant 94-2285 ("Physics and Evolution of Blue Compact Dwarf Galaxies"), INTAS grant 96-0500 ("Hamburg-SAO survey for emission line galaxies"), INTAS grant 97-0033 ("Massive star populations in extremely metal-deficient galaxies and their interaction with the interstellar medium"), проект РАН и Министерства наук и технологии Индии (ILTP) (2007). Комитет по тематике больших телескопов много раз выделял время на БТА для наблюдений, значительная часть результатов которых представлена в этой работе. Без самоотверженной работы многих сотрудников CAO, обеспечивших поддержание БТА в рабочем состоянии, улучшение его управления, развитие новых систем наблюдений, планировать и надеяться на успех этих исследований в CAO было бы не возможно. Всем причастным хочется выразить свою искреннюю признательность. То же самое справедливо в отношении программных комитетов большого радиотелескопа в Нансэ (NRT, Франция) и гигантского синтезирующего радиотелескопа GMRT (Индия). Им автор также выражает глубокую благодарность. Без такой мощной поддержки большая часть данных и результатов не была бы получена.

Отдельную благодарность автор выражает своей жене Наталье Пустильник за огромное долготерпение и постоянную поддержку во время работы над диссертацией, а также своим родителям, Арону и Маре Пустильник - за горячее и постоянное желание увидеть эту работу завершенной еще при их жизни.

В заключение, с огромной благодарностью и признательностью я хотел бы отметить большую роль в этой работе безвременно ушедшего в 1996 г. Валентина Александровича Липовецкого, который был основателем этого направления в CAO, инициатором и увлеченным, активным участником многих новых исследований BCG в оптическом, радио и ИК диапазонах, в том числе и главным инициатором проекта "Обзор Гамбург-CAO" . Валентин оказал решающее влияние на мой приход и последующую работу в этой области. И хотя при его жизни у нас было только несколько совместных работ по тематике исследования BCG, ряд его инициатив и идей нашли воплощение в наших работах уже после его ухода. А само направление, несмотря на проблемы, достаточно успешно развивалось в CAO. Я с благодарностью посвящаю эту работу его памяти.

Заключение

Резюме основных результатов, представленных в диссертации

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Пустильник, Семен Аронович, 2013 год

1. Adelman-McCarthy J.K., et al., 2006, ApJS, 162, 38

2. Afanasiev V.L., Burenkov A.N., Vlasyuk V.V., & Drabek S.V. 1995, SAO RAS internal report No. 234

3. Afanasiev V.L., & Moiseev A.V. 2005, Astron. Lett. 31, 193

4. Aller L.H., 1984, Physics of Thermal Gaseous Nebulae, Dordrecht: Reidel

5. Aloisi A., Tosi M., & Greggio L. 1999, AJ, 118, 302

6. Amram P., Óstlin G. 2001, Messenger, 103, 31

7. Arkhipova N.A., Romberg B.V., Lukash V.N., Mikheeva E.V., 2007, As-tr.Rep. 51, 787

8. Arp H., 1965, ApJ, 142, 402

9. Asplund M., Grevesse N., Sauval A.J., Allende Prieto C., & Kiselman D., 2004, A&A, 417, 751

10. Augarde R., Figon P., Kunth D., Sevre P. 1987, A&A, 185, 4

11. Baesi-Pillastrini G., Palumbo G., Vettolani G., 1984, A&AS, 56, 363

12. Bardeen J., Bond J., Kaiser N., Szalay A., 1986, ApJ, 304, 15

13. Barnes J.E., Hibbard J.E., 2009, AJ, 137, 3071

14. Begum A., Chengalur J., Karachentsev I., 2006, A&A, 433, LI

15. Begum A., Chengalur J., Karachentsev I., Kaisin S. & Sharina M. 2006, MNRAS, 365, 1220

16. Begum A., Chengalur J., Karachentsev I., Sharina M., Kaisin S., 2008, MNRAS, 386, 1667

17. Bell E., Mcintosh D.H., Katz N., Weinberg M., 2003, ApJS, 149, 289 Bergvall N., Rönnback J., Masegosa J., k Östlin G. 1999, A&A, 341, 697 Bergvall, N. k Östlin, G. 2002, A&A, 390, 891 Bernloehr K., 1993, A&A, 268, 25 Bessell M. S., 1990, PASP, 102, 1181

18. Binggeli B., Sandage A., Tammann G.A., 1985, AJ, 90, 1681. Bohlin R.C. 1996, AJ, 111, 1743

19. Bol'shev L.N., Smirnov N.V., Tables of Mathematical Tables, Nauka Publishers, Moscow, 1983, p.73, 182

20. Bothun G.D., Halpern J.P., Lonsdale C.J., Impey C., Schmitz C., 1989, ApJS, 70, 271

21. Bottinelli L., Duran N., Fouque P., et al., 1993, A&AS, 102, 57

22. Bouwens R.J., Illingworth G., 2006, Nature, 443, 189

23. Cairos L.M., Caon N., Papaderos P., et al., 2003, ApJ, 593, 312

24. Campos-Aguilar A., Moles M., 1991, A&A 241, 358

25. Campos-Aguilar A., Moles M., k Masegosa J. 1993, AJ, 106, 1784

26. Carignan C., Freeman K., 1988, ApJ, 332, L33

27. Carignan C., Beaulieu S., 1989, ApJ, 347, 760

28. Carignan C., Purton C., 1998, ApJ, 506, 125

29. Chamberlain, J.W. 1953, ApJ, 117, 387

30. Chengalur J.N., Giovanelli R., k Haynes M.P. 1995, AJ, 109, 2415

31. Chengalur J.N., Pustilnik S.A., Martin J.-M., & Kniazev A.Y. Hi in extremely metal deficient galaxies. III. Giant Meterwave Radio Telescope observations of blue compact galaxy HS 0822+3542, 2006, MNRAS, 371, 1849

32. Chengalur J.N., Begum A., Karachentsev I., 2008, in: Galaxies in the Local Volume, Ap.Spa.Sei. Proc. Springer, p.65

33. Chengalur J.N., Pustilnik S.A., Discovery of an extremely gas-rich dwarf triplet near the center of the Lynx-Cancer void, 2013, MNRAS, 428, 15791586

34. Chilingarian I., Sil'chenko O., et al. 2007, Ast. Lett., 33, 292

35. Combes F., 2005, in Starbursts: From 30 Doradus to Lyman Break Galaxies, Ed. by R. de Grijs & R.M. Gonzalez Delgado, ASS Library, vol. 329. Dordrecht: Springer, p.167

36. Cross N., Driver S.P., 2002, MNRAS, 329, 579

37. Cruzen S., Weistrop D., Hoops S., 1997, AJ, 113, 1983da Costa L.N., Pellegrini P., Sargent W., et al., 1988, ApJ, 327, 544

38. Dalcanton J., Spergel D., Summers F., 1997, ApJ, 482, 659

39. Davis M., Huchra J., Latham D.W., Tonry J., 1982, ApJ, 253, 453

40. Dekel A., Silk J., 1986, ApJ, 303, 39

41. Dekel A., Rees M.J., 1987, Nature, 326, 455

42. Doroshkevich, A.G., Klypin, A.A., & Khlopov, M.Y. 1989, MNRAS, 239, 923

43. Doublier V., Comte G., Petrosian A., et al. 1997, A&AS, 124, 405

44. Doublier V., Caulet A., Comte G., 1999, A&AS, 138, 213

45. Drabek S.V., Kopylov I.M., Somov N.N., Somova T.A., 1986, Izvestia SAO, 22, 64de Lapparent V., Geller M.J., Huchra J.P., 1986, ApJ, 302, LI

46. Dominguez-Tenreiro R., Alimi J.-M., Serna A., Thuan T.X., 1996, ApJ, 469, 53

47. Doroshkevich A., Klypin, A., k Khlopov M., 1989, MNRAS, 239, 923

48. Eder J.A., Oemler A.J., Schombert J.M., k Dekel A. 1989, ApJ, 340, 29

49. Ekta, Chengalur J.N. k Pustilnik S.A. H I study of extremely metal-deficient dwarf galaxies. II. GMRT observations of SBS 1129+576, 2006, MNRAS, 372, 853

50. Ekta, Chengalur J., k Pustilnik S.A., Hi and Star Formation in the most metal-deficient galaxies, 2008, MNRAS, 391, 881-890.

51. Ekta B., Pustilnik S.A., Chengalur J.N., HI in very metal-poor galaxies: the SBS 0335-052 system, 2009, MNRAS, 397, 963

52. Ekta B., Chengalur J.N., 2010, MNRAS, 406, 1238

53. Elmegreen, B.G. 1993, ApJ, 411, 170

54. Elmegreen B.G., Kaufman M., Thomasson M., 1993, ApJ, 412, 90

55. Elmegreen B.G., Palous J., k Ehlerova S., 2004, MNRAS, 334, 693

56. Fairall A., Palumbo, G.,Vettolani G., et al, 1990, MNRAS, 274, 21P

57. Fairall A., 1998, Large-Scale Structures in the Universe, Wiley-Praxis, 196 pp.

58. Fairall A.P., Turner D., Pretorius M.L., et al., 2005, in: Nearby Large-Scale Structures and the Zone of Avoidance, ASP Conference Series, v.329, p.229 = arXiv/0411437

59. Fukugita M., Ichikawa T., Gunn J.E., et al., 1996, AJ, 111, 1748

60. Gunn J., Carr M., Rockosi C. et al., 1998, AJ, 116, 3040

61. Fricke K.J., Izotov Y.I., Papaderos P., Guseva N.G., & Thuan T.X., 2001, AJ, 121, 169

62. Galaz G., Dalcanton J., et al., 2002, AJ, 124, 1360

63. Gallagher III, J., Littleton J., Matthews L., 1995, AJ, 109, 2003

64. Garcia-Appadoo D., West A., Dalcanton J., Córtese L., Disney M., 2009, MNRAS, 394, 340

65. Garnett D.R., 2002, ApJ, 581, 1019

66. Geha M., Blanton M.R., Masjedi M., West A.A., 2006, ApJ, 653, 240

67. Gerola H., Seiden P.E., & Schulman L.S., 1980, ApJ, 242, 517

68. González Delgado R.M., Leitherer C., & Heckman T.M., 1999, ApJS, 125, 489

69. Gordon D., Gottesman S., 1981, AJ, 86, 161

70. Gottlóber S., Lokas E., Klypin A., Hoffman Y., 2003, MNRAS, 344, 715

71. Granet, C., James, G.L., Pizzani, J. 1997, IEEE Trans, on Antennas and Prop. 45, 1366

72. Gregory S., Thompson L., 1978, ApJ, 222, 784

73. Guseva N., Izotov Y., Thuan T.X., 2000, ApJ, 531, 776

74. Guseva N., Papaderos P., Izotov Y., et al., 2003a, A&A, 407, 75

75. Guseva N., Papaderos P., Izotov Y., et al., 2003b, A&A, 407, 91

76. Guseva N., Papaderos P., Izotov Y., et al., 2003c, A&A, 407, 105

77. Guseva N., Papaderos P., Meyer H., Izotov Y., Fricke K., 2009, A&A, 505, 63

78. Hagen H.-J., Groote D., Engels D., & Reimers D., 1995, A&AS, 111, 195

79. Hahn 0., Carollo C.M., Porciani C., Dekel A., 2007, MNRAS, 381, 41

80. Hahn 0., Porciani C., Dekel A., Carollo C.M., 2009, MNRAS, 398, 1724

81. Hayes M., Östlin G., Schaerer D., 2010, Nature, 464, 562

82. Haynes M., Giovanelli R., Martin A., et al, 2011, AJ, 142, 170

83. Hibbard J.E., Sansom A.E., 2003, AJ, 125, 667

84. Hirashita H., k Hunt L.K., 2004, A&A, 421, 555

85. Hoeft M., Yep es G:, Gottlöber S., Springel V., 2006, MNRAS, 371, 401

86. Hoeft M., Gottlöber S., 2010, Advances in Astronomy, v.2010, Article ID 693968, 16 pp.

87. Howard S., Keel W., Byrd G., Burkey J., 1993, ApJ, 417, 502

88. Huchra J.P., Sargent W.L.W., 1973, ApJ, 186, 433

89. Huchra J.P., 1977, ApJS, 35, 171

90. Joeveer M., Einasto J., Tago E., 1978, MNRAS, 185, 387

91. Joseph R., Meikle W., Robertson N., Write J., 1984, MNRAS, 209, 111

92. Karachentsev I., Sharina M., Dolphin A., et al. 2003, AkA, 398, 467

93. Karachentsev I., Karachentseva V., Huchtmeier W., k Makarov D., 2004, AJ, 127, 2031

94. Karachentsev I.D., 2005, AJ, 129, 178 Kaufmann G., k Fairall A., 1991, MNRAS, 248, 313 Keel W., 1993, AJ, 106, 1771 Kennicutt R., 1989, ApJ, 344, 685

95. Kennicutt R., Tamblyn P., Congdon C., 1994, ApJ, 435, 22 Kennicutt R.C., 1998, ARAA, 36, 189

96. Kennicutt R.C., 2008, Lee J.C., Funes S., et al. ApJS, 178, 247

97. Klypin A., Holtzman J., Primack J., Regos E., 1993, ApJ, 416, 1

98. Kniazev A.Y., 1994, SAO RAS internal report No. 223, 1

99. Kniazev A.Y., k Shergin V.S., 1995, SAO RAS internal report No. 249, 1

100. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., k Ugryumov A.V., 1998, Bulletin SAO, 46, 23

101. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., Ugryumov A.V., k Kniazeva T. F., 2000a, Astron. Lett., 26, 163

102. Kniazev A. Y., Pustilnik S. A., Masegosa J., et al., 2000b, A&A, 357, 101

103. Kniazev A. Y., Engels D., Pustilnik S. A., et al., 2001, A&A, 366, 771 (HSS-IV)

104. Kniazev A.Y., Grebel E., Hao L., et al., 2003, ApJ, 593, L73

105. Kniazev A.Y., Pustilnik S.A., Grebel E., Pramskij A.G., k Lee H., 2004, ApJS, 153, 429

106. Kniazev A.Y., Grebel E., Pustilnik S.A., Pramskij A.G., k Zucker D., 2005, AJ, 130, 1558

107. Kobayashi N., Yasui C., Tokunaga A. T., Saito M., 2008, ApJ, 683, 178

108. Kobulnicky, H., Skillman E., Roy, J.-R., et al. 1997, ApJ, 477, 679

109. Kreckel K., Joung M.R., Cen R., 2011, ApJ, 735, 132

110. Kreckel K., Platen E., Aragon-Calvo M.A., van Gorkom J.H., van de Weygaert. R., van der Hülst J.M., Beygu B., 2012, AJ, 144, 16

111. Kroupa P., Tout C., Gilmore G., 1993, MNRAS, 262, 545

112. Kunth D., k Joubert M., 1985, A&A, 142, 411

113. Kunth D., k Sargent W.L.W., 1986, ApJ, 300, 496

114. Kunth D., Maurogordato S., k Vigroux L., 1988, AkA, 204, 10

115. Kunth D., k Östlin G., 2000, A&AR, 10, 1

116. Kunth D., k Östlin G., 2001, in Proc. of Euroconf., Evolution of galaxies, eds. G. Stasinska, E. Perez, k J. Vilchez, A&SS Suppl., 277, 281

117. MacAlpine G.M., Smith S.B., k Lewis D.W., 1977, ApJS, 34, 95

118. MacAlpine G.M., Williams G.A., 1981, ApJS, 45, 113

119. Mac Low M.-M., k Ferrara A., 1999, ApJ, 513, 142

120. Makarova L., Karachentsev I., Takalo L. O., et al., 1998, A&AS, 128, 459

121. Makarova, L.N. 1999, A&AS, 139, 491

122. Makarova L.N., Grebel E., Karachentsev I.D., et al., 2002, A&A, 396, 473 Manning C., 2002, ApJ, 574, 599 Manning C., 2003, ApJ, 591, 79 Markarian B.E., 1967, Afz, 3, 55

123. Markarian B.E., Lipovetsky V.A., k Stepanian J.A., 1983, Afz, 19, 29

124. Markarian B.E., Erastova L.K, Lipovetsky V.A., Stepanian J.A., Shapovalova A.I., 1988, Afz, 28, 476

125. Markarian B.E., Lipovetsky V.A., Stepanian J.A., Erastova L.K., Shapovalova A.I. 1989, Soobshch. Spets. Astrofiz. Obs., 62, 5

126. Martin C.L., 1996, ApJ, 465, 680

127. Martin C.L., 1998, ApJ, 506, 222

128. Martin J.-M., Gerard E., Colom P., Theureau G., k Cognard I., in: SF2A, F. Combes and D. Barret (eds), p.237, EDP Sciences, 2002

129. Martinez-Delgado I., Tenorio-Tagle G., Munoz-Tunion C., Moiseev A., Cairos L., 2007, AJ, 133, 2892

130. Masegosa J., Moles M., k Campos-Aguilar A., 1994, ApJ, 420, 576

131. Massey P., Trobel K., Barnes J.V., Anderson E., 1988, ApJ, 328, 315

132. Mathewson D., Ford V., 1996, ApJS, 107, 97

133. Matteucci F., k Chiosi C., 1983, A&A, 123, 121

134. Matthews L., Gallagher J., 1996, AJ, 111, 1098

135. Mattsson L., Pilyugin L.S., Bergvall N., 2011, MNRAS, 415, L54

136. Mazzarella J.M., Balzano V.A. 1986, ApJS, 62, 751

137. McGaugh S., de Blok W., 1997, ApJ, 481, 689

138. Melbourne, J., Phillips, A., Salzer, J.J., Gronwall, C., k Sarajedini, V.L., 2004, AJ, 127, 686

139. Melnick J., Heydari-Malayeri M., Leisy, P. 1992, A&A, 253, 16 Mihos J.C., & Hernquist L., 1994, ApJ, 425, L13 Mihos J.C., & Hernquist L., 1996, ApJ, 464, 641

140. Moiseev A.V., 2002, Bull. Spec. Astrophys. Obs., 54, 74 (astro-ph/0808.1696)

141. Moiseev A.V., Egorov O.V., 2008, Astrophys. Bull. 63, 193

142. Moiseev A.V., Pustilnik S.A., Kniazev A.Y., Very metal-poor galaxies: ionized gas kinematics in nine objects, 2010, MNRAS, 405, 2453

143. Momany Y., Held E., Saviane I., et al., 2005, A&A, 439, 111

144. Moody J.W., Kirshner R.P., MacAlpine G.M., Gregory S.A., 1987, ApJ, 314, L33

145. Moustakas J., Kennicutt R., 2006, ApJ, 651, 155

146. Moustakas J., Kennicutt R., Tremonti C., et al, 2010, ApJS, 190, 233de Naray R., McGaugh S., de Block W., 2004, MNRAS, 355, 877

147. Noeske K., Guseva N., Fricke K., Izotov Y., Papaderos P., Thuan T.X., 2000, A&A, 361, 33

148. Noguchi M., 1988, A&A, 203, 259 Оке J.B. 1990, AJ, 99, 1621

149. Pagel B.E.J., Simonson E.A., Terlevich R.J., k Edmunds M. G. 1992, MNRAS, 255, 325

150. Pagel B., Terlevich R., Melnick J., 1986, PASP, 98, 1005

151. Pagel B.E.J., 1997, Nucleosynthesis and Chemical Evolution of Galaxies, Cambridge Univ. Press, Cambridge

152. Papaderos P., Loose H.-H., Thuan T.X., k Fricke K., 1996, A&AS, 120, 207

153. Papaderos P., Izotov Y.I., Fricke K.J., Thuan T.X., k Guseva N.G., 1998, AkA, 338, 43

154. Papaderos P., Fricke K.J., Thuan T.X., Izotov Y.I., Niklas H., 1999, AkA, 352, L57

155. Papaderos P., Izotov Y. I., Thuan T. X., et al., 2002, A&A, 393, 461 Papaderos P., Östlin G., 2012, AkA, 537, A126

156. Patiri S.G., Prada F., Holtzman J., Klypin A., Betancort-Rijo J., 2006, MNRAS, 372, 1710

157. Peebles P.J.E., 2001, ApJ, 557, 495

158. Pedrosa S., Tissera P., Fuentes-Carrera I., Mendes de Oliveira C., 2008, A&A, 484, 299

159. Peimbert M., Torres-Peimbert S., 1992, A&A, 253, 349 Pelupessy F., van der Werf P., Icke V., 2004, AkA, 422, 55 Pesch P., Sanduleak N., 1983, ApJS, 51, 171

160. Pesch P., Stephenson C. B., k MacConnell D. J., 1995, ApJS, 98, 41

161. Pier J., Munn J., Hindsley R., et al. 2003, AJ, 125, 1559

162. Pildis R.A., Schombert J.M., k Eder J.A., ApJ, 1997, 481, 157

163. Pilyugin L., k Thuan T.X., 2005, ApJ, 631, 231

164. Pilyugin L.S., Thuan T.X, k Vilchez J., 2007, MNRAS, 376, 353

165. Pilyugin L.S., Mattsson L., 2011, MNRAS, 412, 1145 Pilyugin L.S., Vilchez J., Thuan T.X., 2010, ApJ, 720, 1738 Pilyugin L., k Thuan T.X., 2011, ApJ, 726, L23

166. Popescu C. C., Hopp U., Hagen H.-J., k Elsässer H., 1996, A&AS, 116, 43

167. Popescu C. C., Hopp U., k Elsässer H., 1997, A&A, 325, 881

168. Popescu C. C., Hopp U., Hägen H.-J., k Elsässer H., 1998, A&AS, 133, 13

169. Popescu C.C., Hopp U., 2000, A&AS, 142, 247

170. Prada F., Vitvitska M., Klypin A., et al., 2003, ApJ, 598, 260

171. Pustilnik S.A., Ugryumov A.V., Lipovetsky V.A., Spatial Distribution of Blue Compact Galaxies and Galaxy Formation Models, 1994, in: Ya. Zel'dovich Memorial Conference, Moscow, Astron. Astrophys. Transactions 1994, 5, 135-140

172. Pustilnik S., Ugryumov A., Lipovetsky V., Thuan T.X., k Guseva N., 1995, ApJ, 443, 499

173. Pustilnik S.A., Lipovetsky V.A., Izotov Y.I., Brinks E., Thuan T.X., et al., 1997, Astron. Lett., 23, 308-311

174. Pustilnik S., Chaffee F., Foltz C., Izotov Y., Kniazev A., Lipovetsky V., A Primeval Galaxy Just Round the Corner: Its Properties and Possible Cosmological Implications, 1998, Gravitation and Cosmology, v.4, Suppl., p.127-131

175. Pustilnik S., Engels D., Ugryumov A., et al., The Hamburg/SAO Survey for Emission-Line Galaxies. II. The Second List of 128 Galaxies, 1999, A&AS, 137, 299 (HSS-II)

176. Pustilnik S., Brinks E., Thuan T.X., Lipovetsky V., k Izotov Y., Hi Line VLA Observations of Extremely Metal-poor Blue Compact Dwarf Galaxy SBS 0335-052, 2001, AJ, 121, 1413-1424

177. Pustilnik S., Kniazev A., Lipovetsky V., Ugryumov A., 2001b, AkA, 373, 24

178. Pustilnik S., Kniazev A., Masegosa J., et al., 2002a, A&A, 389, 779

179. Pustilnik S., Martin J.-M., Huchtmeier W., et al., 2002b, AkA, 389, 405

180. Pustilnik S., Kniazev A., Pramsky A., Ugryumov A., Masegosa J., Starburst in HS 0822+3542 induced by the very blue LSB dwarf SAO 0822+3545, 2003a, A&A, 409, 917-932

181. Pustilnik S., Zasov A., Kniazev A., Pramsky A., Ugryumov A., Burenkov A., Possibly interacting Vorontsov-Veliaminov galaxies. II. The 6m telescope spectroscopy of VV 080, 131, 499, 523 and 531, 2003c, A&A, 400, 841-858

182. Pustilnik S., Kniazev A., Pramskij A., Izotov Y., Foltz C., Brosch N., Martin J.-M., Ugryumov A., HS 0837+4717 a metal-deficient blue compact galaxy with large nitrogen excess, 2004a, A&A, 419, 469

183. Pustilnik S., Pramskij A., Kniazev A., SBS 0335-052 E and W: implications of new broad-band and Ha photometry, 2004b, A&A, 425, 51

184. Pustilnik S., Engels D., Masegosa J., Lipovetsky V., Chaffee F., Izotov Y., Kniazev A., Pramskij A., Ugryumov A., et al., The Hamburg/SAO Survey for Emission-Line Galaxies. VI. The Sixth List of 126 Galaxies, 2005a, A&A, 442, 109 (HSS-VI)

185. Pustilnik S., Kniazev A., Pramskij A., Study DDO 68: nearest candidate for a young galaxy? 2005b, A&A, 443, 91

186. Pustilnik S., Engels D., Kniazev A., Pramskij A., Ugryumov A. &; Hagen H.-J., HS 2134+0400 new very metal-poor galaxy, a representative of void population? 2006, Astron. Lett. 32, 228-235

187. Pustilnik S., & Martin J.-M., Hi study of extremely metal-deficient dwarf galaxies. I. The Nangay Radio Telescope observations of twenty-two objects, 2007, A&A, 464, 859-869

188. Pustilnik S., Tepliakova A., Kniazev A., Study of the Galaxy DDO 68: New Evidence for its Youth, 2008, Astr.Lett., 34, 457-467

189. Pustilnik S., Tepliakova A., Kniazev A., Burenkov A., Andromeda IV: a New Local Volume Very Metal-Poor Galaxy 2008, Astroph. Bull., 63, 102-111

190. Pustilnik S., Tepliakova A., Kniazev A., Burenkov A., Discovery of a Massive Variable Star with Z=Zo/36 in the Galaxy DDO 68, 2008, MNRAS, 388, L24-L28

191. Pustilnik S., Tepliakova A., Kniazev A., Martin J.-M., Burenkov A., SDSS J092609.45+334304.1: a nearby unevolved galaxy, 2010, MNRAS, 401, 333341

192. Pustilnik S., Tepliakova A., Study of galaxies in the Lynx-Cancer void. I. Sample Description, 2011, MNRAS, 415, 1188-1201

193. Pustilnik S., Tepliakova A., Kniazev A., Study of galaxies in the Lynx-Cancer void. II. The element abundances, 2011, Astroph.Bull., 66, 255-292

194. Pustilnik S., Tepliakova A., Martin J.-M., Kniazev A., Study galaxies in the Lynx-Cancer void. III. New extreme LSB dwarf galaxies, 2011, MNRAS, 417, 1335-1349

195. Ramella M., Geller M.J., Huchra J.P., 1992, ApJ, 384, 396

196. Reines A., Johnson K., Hunt L., 2008, AJ, 136, 1415

197. Reshetnikov V., k Combes F., 1997, A&A, 324, 80

198. Richer M.G., k McCall M.L., 1995, ApJ, 445, 642

199. Richter O.-G., Huchtmeier W.K., 1991, A&AS, 87, 425

200. Ronnback J., k Bergvall N., 1994, A&A, 108, 193

201. Ronnback J., k Bergvall N., 1995, A&A, 302, 353

202. Roy J.-R., Kunth D., 1995, A&A, 294, 432

203. Rudnick G., Rix H.-W., k Kennicutt R., 2000, ApJ, 538, 569

204. Sage L., Weistrop D., Cruzen S., Kompe C., 1997, AJ, 114, 1753

205. Salzer J.J., 1989, ApJ, 347, 152

206. Salzer J., McAlpine G., Boroson T., 1989, ApJS, 70, 447 and 479

207. Salzer J., Di Serego Alighieri S., Matteucci F., Giovanelli R., k Haynes M., 1991, AJ, 101, 1258

208. Salzer J.J., 1992, AJ, 103, 385

209. Salzer J., Moody J., Rosenberg J., Gregory S., k Newberry M., 1995, A J, 109, 2376

210. Salzer J., k Norton S., 1999, in ASP Conference Series 170, Proc. of IAU colloq. "Low Surface Brightness Universe", eds. J. I. Davies, C. Impey, k S. Phillipps, 253

211. Sanduleak N., Pesch P., 1984, ApJS, 55, 17 Sargent W.L.W., k Searle L., 1970, ApJ, 162, L155 Schaye J., 2004, ApJ, 609, 667

212. Schaye J., 2008, in Davies J.I., Disney M.J., eds, Proc. IAU Symp. 244, Dark galaxies and lost baryons, p. 247 (astro-ph/0708.3366)

213. Schaye J., Dalla Vecchia C., 2008, MNRAS, 383, 1210

214. Schaerer D., k Vacca W.D., 1998, ApJ, 497, 618

215. Schaerer D., Contini T., Kunth D., k Meynet G., 1997, ApJ, 481, L75

216. Schaerer D., Contini T., k Kunth D., 1999, AkA, 341, 399

217. Schlegel D., Finkbeiner D.P., k Douglas M., 1998, ApJ, 500, 525

218. Schneider S., Helou G., Salpeter E., Terzian Y., 1986, AJ, 92, 742

219. Schneider S., Thuan T.X., Mangum J.G., Miller J. 1992, ApJS, 81, 5

220. Schulte-Ladbeck R., Hopp U., Greggio L., Crone M., 2000, AJ, 120, 1713

221. Searle L., k Sargent W.L.W., 1972, ApJ, 173, 25

222. Silich S., k Tenorio-Tagle G., 2001, ApJ, 552, 91

223. Sil'chenko O.K., 1993, Ast. Lett., 19, 279

224. Sil'chenko O.K., 2005, Ast. Lett., 31, 227

225. Sil'chenko O., Moiseev A., Afanasiev V., 2009, ApJ, 694, 1550

226. Skillman E.D., 1987, in NASA Conf. Publ Vol. 2466, Star Formation in Galaxies, Washington, p. 263

227. Skillman E., Melnick J., Terlevich R., k Moles M., 1988, A&A, 196, 31 Skillman E., Kennicutt R., k Hodge P., 1989, ApJ, 347, 875

228. Smith M.G., Aguirre C., Zemelman M., 1976, ApJS, 32, 217

229. Smith, J.A., Tucker, D.L., Kent, S. et al. 2002, AJ, 123, 2121

230. Smoker J.V., Davies R.D., Axon D.J., 1996, MNRAS, 281, 393

231. Sorrentino G., Antonuccio-Delogu V., Rifatto A., 2006, A&A, 460, 673

232. Springel V., Di Matteo T., Hernquist L., 2005, MNRAS, 361, 776

233. Stanonik K., Platen E., Aragon-Calvo M.A., et al., 2009, in ASP Conf.Ser., arXiv:0909.2869

234. Stasiriska G., 1990, A&AS, 83, 501

235. Stepanian J.A., Lipovetsky V.A., Erastova L.K. et al. 1993(a,b,c,d), Bulletin SAO, 35, pp. 15, 24, 32, 38

236. Stepanian J.A., 1994, Proc. IAU Symp. 161, Kluwer, Dordrecht, eds. H.T. MacGillivray, et al., 731

237. Stil J.M., Israel F.P., 2002, A&A, 389, 29

238. Swarup G., Ananthakrishnan S., Kapahi V.K., et al., 1991, Current Science, 60, 95

239. Szomoru A., van Gorkom J., Gregg M., 1996a, AJ, 111, 2141

240. Szomoru A., van Gorkom J., Gregg M., Strauss M., 1996b, AJ, 111, 2150

241. Tago E., Publications of Tartu Obs., 52, 163

242. Taylor C., Brinks E., Pogge R., & Skillman E., 1994, AJ, 107, 971

243. Taylor C., Brinks E., Grashuis R., Skillman E., 1995, ApJS, 99, 427

244. Taylor C.L. 1997, ApJ, 480, 524

245. Tenorio-Tagle G., Bodenheimer P., 1988, ARAA, 26, 145 Tenorio-Tagle G., 1996, AJ, 111, 1641

246. Terlevich R., Melnick J., Masegosa J., Moles M., Copetti M., 1991, A&AS, 91, 285

247. Telles E., k Terlevich R., 1997, MNRAS, 286, 183 Thuan T.X., k Martin G., 1981, ApJ, 247, 823 Thuan T.X., 1983, ApJ, 268, 667 Thuan T.X., 1985, ApJ, 299, 881

248. Thuan T.X., Izotov Y.I., Lipovetsky V.A., Pustilnik S.A., Studies of a New Sample of Low-Metallicity Blue Compact Galaxies, 1994, Proc. of ESO/OHP Workshop "Dwarf Galaxies", 421-432

249. Thuan T.X., Izotov Y.I., k Lipovetsky V. A., 1995, ApJ, 445, 108 Thuan T.X, Izotov Y., k Lipovetsky V., 1996, ApJ, 463, 120 Thuan T.X., Izotov Y.I., 1997, ApJ, 489, 623

250. Thuan T.X., Lipovetsky V.A., Martin J.-M., Pustilnik S.A., Hl-observations of Blue Compact Galaxies from the First and Second Byurakan Surveys, 1999, A&AS, 139, 1-24

251. Thuan T.X., Izotov Y.I., Foltz C., 2000, ApJ, 525, 105

252. Thuan T.X., Hibbard, J., Levrier F., 2004, AJ, 128, 617

253. Thuan T.X., Lecavelier des Etangs A., Izotov Y., 2005, ApJ, 621, 269

254. Tifft W.G., Kirshner R.P, Gregory S.P, Moody J.W, 1986, ApJ, 310, 75

255. Toomre, A. 1964, ApJ, 139, 1217

256. Toomre A., Toomre J., 1972, ApJ, 178, 623

257. Tikhonov N.A., 2007, Astron. Lett., 33, 137

258. Trentham N., Möller O., k Ramirez-Ruiz E., 2001, MNRAS, 322, 658 Tully R.B., Fouque P., 1985, ApJS, 58, 67

259. Tully R.B., Shaya E., Karachentsev I., Courtois H., Kocevski D., Rizzi L., Peel A., 2008, ApJ, 676, 184

260. Tally R.B., Rizzi L., Shaya E., Courtois H., Makarov D., Jacobs B., 2009, AJ, 138, 323

261. Turner N., k MacFadyen A., 1997, MNRAS, 285, 125 Tutukov A.V., 2006, Astronomy Reports, 50, 439

262. Ugryumov A., Pustilnik S., Lipovetsky V., Richter G., Izotov Y., 1998, A&AS, 131, 285

263. Ugryumov A., Engels D., Lipovetsky V., et al., 1999, AkAS, 135, 511 (HSS1.

264. Vanzi L., Hunt L., Thuan T.X., k Izotov Y., 2000, AkA, 363, 493

265. Viallefond F. k Thuan T.X, 1986, ???

266. Vogel S., Engels D., Hagen H.-J., et al., 1993, A&AS, 98, 193

267. Vorobyov E., Shchekinov Y., Bizyaev D., Bomans D., Dettmar R.-J., 2009, A&A, 505, 483

268. Vennik J., Hopp U., Kovachev В., Kuhn В., Elsässer H., 1996, A&AS, 117, 261

269. Verheijen M., Sancisi R., 2001, A&A, 370, 765

270. Walter F., Brinks E., de Block W.J.G., et al. AJ, 136, 2563

271. Wasilewski A.J., 1983, ApJ, 272, 68

272. Weaver R., McCray R., Castor J., Shapiro P., Moore R., 1977, ApJ, 218, 377

273. Weilbacher P., Fritze-v. Alvensleben U., 2001, A&A, 373, L9

274. Weistrop D., Downes R.A., 1988, ApJ, 331, 172

275. Weistrop D., 1989, AJ, 97, 357

276. Weistrop D., Downes R.A., 1991, AJ, 102, 1680

277. Weistrop D., 1994, in: Violent Star Formation: from 30 Doradus to Quasars. Proc. of Workshop in Spain, ed. G.Tenorio-Tagle, et al., Cambridge, Cambridge Univ. Press, p. 100

278. West A., Garcia-Appadoo D., Dalcanton J., et al. 2009, AJ, 139, 315 White S., & Frenk C., 1991, ApJ, 379, 52 Whitford A.E., 1958, AJ, 63, 201

279. Yakobchuk T.M., Izotov Y.I., 2006, Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel, 22, 432, и Якобчук Т., 2009, канд. диссертация, ГАО, Киев

280. York D.G., Adelman J., Anderson J.E., et al., 2000, AJ, 120, 1579

281. Zamorano J., Rego M., Gallego J., Vitores A.G., Gonzälez-Riestra R., Rodriguez-Caderot G., 1994, ApJS, 95, 387

282. Zamorano J., Gallego J., Rego M., Vitores A.G., Alonso O., 1996, ApJS, 120, 323

283. Zasov A., Kniazev A., Pustilnik S., Pramsky A., Burenkov A., Ugryumov A., Martin J.-M., Possibly interacting Vorontsov-Veliaminov galaxies. I. The 6m telescope spectroscopy of VV 432, VV 543 and VV 747, 2000, A&AS, 144, 429

284. Zibetti S., Chariot S. k Rix H.-W., 2009, MNRAS, 400, 1181 Zwicky F., 1966, ApJ, 143, 192