Аннотация результатов, полученных в 2014 году
Проводились наблюдения на сканирующем интерферометре Фабри-Перо 6-метрового телескопа САО РАН по ряду программ в рамках проекта. Программа построения полей скоростей ионизованного газа в линзовидных галактиках преследовала цель выяснить, насколько часто плоскости вращения газовых дисков в этих галактиках не совпадают с основной плоскостью звездных дисков. Обработаны данные наблюдений 5 S0 галактик, для которых построены поля лучевых скоростей ионизованного газа в линиях [OIII] и H-альфа. В NGC 4026 - линзовидной галактике с ребра - обнаружено искривление газового диска с радиусом, что вызвано аккрецией из филамента, сильно наклоненного к плоскости диска галактики (он виден в нейтральном водороде). В NGC 7280 также видно сильное искривление газового диска, во внешних областях несимметричное относительно центра. Внутренний газ NGC 7280 вращается в полярном кольце. По данным сканирующего интерферометра Фабри-Перо детально изучена кинематика истечения ионизованного газа, индуцированного звездообразованием, происходящего в центральных областях галактики NGC 4460 (галактический ветер). Построена пространственная модель истечения и распределение скоростей вылета отдельных эмиссионных филаментов. Показано, что наблюдаемой скорости газа недостаточно, чтобы преодолеть тяготение галактики, т.е. должна иметь место аккреция охлажденного газа из гало обратно в диск. Проводились наблюдения кинематики газа и звезд и параметров звездных населений дисковых галактик ранних типов на спектрографах с длинной щелью - редукторе SCORPIO-2 6-метрового телескопа САО РАН и спектрографе RSS 11-метрового телескопа SALT Южно-Африканской астрономической обсерватории. Был проведен анализ длиннощелевых спектральных наблюдений спиральной галактики UGC11919. Полученные результаты подтверждают наличие у этой галактики аномально низкого динамического отношения массы к светимости звездного населения, которое может свидетельствовать об IMF с недостатком звезд малой массы. В изолированной линзовидной галактике NGC 448 по данным спектроскопии с длинной щелью SCORPIO 6-метрового телескопа обнаружено два противовращающихся в одной плоскости звездных диска. В отличие от трех предыдущих случаев такого рода, средние возраста звезд обоих противовращающихся дисков оказались в NGC 448 неразличимы. Разработана программа и получено время для спектральных наблюдений толстых дисков галактик, видимых с ребра, на 6-метровом телескопе САО РАН. Получено также время и первые спектральные данные для 6 линзовидных галактик скоплений южного неба на спектрографе RSS 11-метрового телескопа SALT Южно-Африканской астрономической обсерватории. Проводился анализ крупных выборок галактик с использованием баз астрономических данных, открытых в интернете. На основе выборки кольцевых структур на 4 мкм из каталога ARRAKIS, по ультрафиолетовым изображениям телескопа GALEX у примерно половины внешних звездных колец S0-галактик и у практически 100% внешних звездных колец Sb-галактик было обнаружено звездообразование за пределами основных звездных дисков. По результатам оригинальной обработки данных панорамной спектроскопии со спектрографа SAURON для полной выборки близких линзовидных галактик из обзора ATLAS-3D были построены карты вращения газа и звезд, а также карты Ликских индексов H-beta, Mgb и Fe5270, использовавшиеся для оценки среднего возраста, металличности и отношения магния к железу звездного населения. Статистика кинематических свойств газа свидетельствует, что сильно наклоненные к основной плоскости галактического диска внутренние газовые диски присутствуют примерно в 10% всех линзовидных галактик, что на порядок превышает частоту встречаемости внешних полярных колец. Возраста звездных ядер линзовидных галактик показывают явную бимодальность: большинство из них имеет возраст 2-5 млрд лет, в то время как остальные ядра старше 10 млрд лет. Проведены наблюдения и анализ фотометрических данных галактик, видимых с ребра. Для выборки галактик с наиболее точными полученными значениями параметров построены двумерные и трехмерные зависимости Талли-Фишера. Подтверждено существование тесной зависимости между содержанием газа в галактике и его кинематическими характеристиками. В рамках теоретических газодинамических расчетов построены численные модели радиального дрейфа гигантских молекулярных облаков (ГМО) в галактике М 33 за счет динамического трения при взаимодействии облаков со звездами балджа. Модель объясняет отсутствие связи наблюдаемых ГМО с газовыми спиралями (волокнами) в пределах радиуса 2 кпк в М 33, в то время как на больших расстояниях эта связь очень тесная. При этом ГМО должны представлять собой гравитационно устойчивые долгоживущие образования. В рамках работы по уточнению шкалы расстояний и структуры нашей Галактики, на телескопах Южно-Африканской обсерватории (SAAO) получено более 32000 ПЗС-фреймов в полосах BVI для 232 цефеид и лирид Галактики. На телескопе Цейсс-1000 Симеизского отделения КРАО (Крым) с корреляционным спектрографом типа CORAVEL конструкции А.А. Токовинина получено около 250 высокоточных измерений лучевых скоростей 80 цефеид северного неба. Для 14 цефеид Галактики впервые были рассчитаны радиусы и светимости по фотометрии в трех полосах BVI с использованием нового варианта метода Бааде-Беккера-Весселинка, построена зависимость период – радиус. Найдены 12 вероятных членов скоплений и ассоциаций среди выборок цефеид Галактики ОКПЗ, Бердникова и ASAS. Показано, что пространственное распределение и особенности кинематики выборки из 300 локальных цефеид неплохо согласуются с моделью кольцевой структуры нашей Галактики, развиваемой Мельник и Раутиайненом (2010-2013). По цефеидам оценена величина позиционного угла бара Галактики по отношению к направлению от нас на центр Галактики; он составляет 37 +/- 13 градусов. С использованием данных по расстояниям и кинематике 120 мазерных источников построена новая кривая вращения диска Галактики в интервале расстояний до 16 кпк от центра Галактики, причем без использования аналитической (обычно полиномиальной) параметризации. Разработана новая методика вычисления кривой вращения и остальных кинематических параметров, развивающая применение метода максимального правдоподобия (Заболотских и др., 2002) для нелокальных задач кинематики. Большие пространственные размеры выборки уже не позволяют считать форму и размер эллипсоидов остаточных скоростей постоянным во всем объеме. Предложен алгоритм, в рамках которого отношение двух горизонтальных осей эллипсоида скоростей определяется текущими величинами угловой скорости и ее производной (в соответствии с теоремой Линдблада), а размер осей экспоненциально убывает с галактоцентрическим расстоянием.

Аннотация результатов, полученных в 2015 году
В течение 2015 года были получены спектральные данные с длинной щелью на спектрографах SCORPIO-2 и SCORPIO-1 6-метрового телескопа САО РАН по следующим программам наблюдений, сформулированным в рамках нашего проекта: линзовидные галактики с внешними кольцами (9 объектов), линзовидные галактики из обзора CALIFA (9 объектов), толстые диски галактик, ориентированных с ребра (7 объектов), дисковые галактики с подозрением на аномальное отношение массы к светимости (1 объект), галактики с аномально низкой металличностью в войдах (1 объект). Проанализированы свойства звездного населения толстого диска в трех галактиках из выборки S0 с ребра. Оказалось, что параметры толстого диска значимо отличаются от параметров тонкого (экваториального) диска в 2 галактиках из 3. История формирования толстого диска, по-видимому, существенно зависит от окружения галактики. С помощью спектральных наблюдений с длинной щелью на 6-метровом телескопе САО РАН 13 линзовидных галактик, включенных в первые два релиза обзора CALIFA, откалибрована система Ликских индексов H-beta, Mgb, Fe5270 и Fe5335 для данных этого обзора, полученных со спектральным разрешением 500. Разброс точек вокруг линейных зависимостей, связывающих инструментальный индексы с откалиброванными в стандартную Ликскую систему, не превышает 0.2 А, что не хуже обычных калибровок по стандартным ярким звездам-гигантам. Анализ кинематики нейтрального газа в галактике NGC 4068 выявил следы приливного взаимодействия, возможно, недавнего малого мержинга. Получено свидетельство инициации нового эпизода звездообразования предыдущей вспышкой, имевшей место в южной части галактики. Оценка металличности газа большой части областей HII по спектрам с 6-метрового телескопа САО РАН показала наличие значительных вариаций химического состава от области к области. Проведен анализ структуры и кинематики газа в областях инициированного звездообразования в близкой карликовой галактике Holmberg II. Выдвинуто предположение, что причиной локализации всех ярких областей звездообразования на одном краю самой большой сверхоболочки HI является ее столкновение с двумя соседними оболочками, что привело к инициированию звездообразования в месте контакта. Показано, что протяженные ионизованные туманности представляют не цепочки отдельных ярких HII областей, как считалось ранее, а единый комплекс инициированного звездообразования, размером в несколько сотен парсек. Впервые обнаружена слабая внутренняя оболочка ионизованного газа внутри гигантской сверхоболочки HI размером 1.5 кпк, вероятно, являющаяся результатом "убегания" ионизующих УФ-квантов из ярких комплексов HII. На Южном Африканском Большом Телескопе (SALT) продолжались наблюдения по нескольким программам, сформулированным в рамках нашего проекта: были получены спектральные данные с длинной щелью для 15 линзовидных галактик южных скоплений, а также для 7 галактик с утолщениями на концах баров, для выяснения особенностей звездного населения в них. В утолщениях на концах баров обнаружена систематически повышенная металличность звездного населения – вероятное свидетельство локальных вспышек звездообразования. В 6 линзовидных галактиках с кольцами звездообразования анализ кинематики ионизованного газа показывает большое разнообразие в ориентации газового кольца: оно может как лежать в плоскости галактики и повторять вращение звезд (половина всех исследованных галактик), так и противовращаться (1 случай) или быть существенно наклоненным к плоскости галактического звездного диска (2 случая). Но что самое удивительное - при типичной низкой металличности звездных дисков S0-галактик, [Z/H]<-0.4, содержание кислорода в газе, участвующем в звездообразовании в кольцах, всегда солнечное. На 10-м телескопе SALT также изучена кольцевая галактика ESO 474-G040, не имеющая ядра. Анализ данных оптической спектроскопии, фотометрии и интерферометрии ионизованного газа со сканирующим интерферометром Фабри-Перо, позволил сделать вывод о том, что уникальная структура галактики возникла в результате недавнего взаимодействия дисковой галактики с компаньоном: сперва сформировалось газовое кольцо, в котором, под воздействием особой неустойчивости (bead instability), началось звездообразование. Опубликовано в MNRAS. Продолжались исследования галактик методами Виртуальной Обсерватории. Были открыты 195 новых компактных эллиптических галактик (при 30 известных на начало 2015 года), 11 из которых оказались изолированными. Анализ каустических кривых для двух десятков скоплений и групп позволил нам установить, что компактные эллиптические галактики не являются популяцией, которая впервые падает на скопления галактик (infalling population). В то же время, мы обнаружили несколько галактик в состоянии, близком к порогу гравитационного связывания со скоплениями, в которых они находились. Это позволило нам сделать вывод о том, что эти галактики испытали тройные сближения в центрах скоплений и оказались практически выброшенными из них. Таким образом, мы смогли объяснить происхождение изолированных компактных эллиптических галактик как крупных галактик, испытавших приливное обдирание и потерявших значительную долю звезд в центрах скоплений и групп, а затем выброшенных за их пределы в результате тройных сближений. Этот результат был опубликован в журнале Science. Была построена фундаментальная плоскость для 150 галактик ранних типов на средних красных смещениях. Более половины из 150 галактик оказались удовлетворяющими критериям компактности, что однозначно указало на эффекты селекции в обзоре SDSS, поощряющие преимущественное наблюдение компактных объектов на красных смещениях z>0.2. Нами было показано, что на средних красных смещениях (0.2<z<0.8) компактные галактики ранних типов формируют непрерывное распределение на фундаментальной плоскости с нормальными эллиптическими галактиками, что указало на отсутствие особенного механизма формирования и эволюции подобных галактик. На телескопе Цейсс-1000 Симеизской обсерватории (Крым) с корреляционным спектрографом системы CORAVEL получено около 900 новых измерений лучевых скоростей цефеид северного неба и компонентов двойных и кратных звезд с характерной точностью лучше 1 км/с. С помощью нового метода выделения протяженных структур по наиболее полной выборке цефеид с надежными расстояниями в широкой солнечной окрестности уточнены положение и геометрия фрагментов спиральных рукавов Персея и Киля-Стрельца, а также Внешнего и Внутреннего спиральных рукавов. Они описываются единым углом закрутки порядка 10 градусов. По смещению цефеидных рукавов относительно более молодых объектов – мазеров – оценена угловая скорость вращения спирального узора, составляющая около 25 км/с/кпк. Проведен предварительный поиск цефеид – возможных членов молодых звездных группировок. В основе исследования лежит выборка, содержащая более 600 объектов. По совокупности критериев – соответствию положений, расстояний, периодов цефеид параметрам ближайших к ним скоплений, в частности, расстоянию и возрасту, а также положению цефеиды на диаграмме Герцшпрунга-Рессела, найдено около 20 новых случаев возможной генетической связи цефеид с молодыми скоплениями. Пока проанализирована четверть всего списка цефеид. Эти цефеиды являются наилучшими кандидатами для уточнения зависимости период – светимость и, как следствие, универсальной шкалы расстояний. Попутно открыто несколько ранее не известных бедных звездных скоплений. По выборке Лирид, включающей около 7500 звезд, методом максимального правдоподобия исследована зависимость параметров эллипсоида скоростей от галактоцентрического расстояния в интервале R от 3 до 15 кпк. Использованы собственные движения из каталогов UCAC4 и SDSS, данные оптической фотометрии из обзора CATALINA и ИК-фотометрии из каталога WISE. Установлено сильное уменьшение радиального компонента тензора дисперсии скоростей с 200 км/с в центральной области Галактики до 100 км/с на расстоянии 15 кпк и прослежено систематическое изменение анизотропии распределения скоростей. Проведено сравнение распределения и кинематики молодых рассеянных скоплений с моделью двухкомпонентного кольца R1R2, связанного с баром в нашей Галактике. Наилучшее согласие между распределением скоплений и моделью наблюдается при позиционном угле Солнца относительно большой оси бара, равном 35 градусов (+/- 10 градусов). Молодые скопления с отрицательной галактоцентрической скоростью (V_R < 0) ложатся на модельный фрагмент лидирующей спирали и демонстрируют изменение остаточной азимутальной скости в направлении галактического вращения, что указывает на положение Солнца вблизи нисходящего сегмента кольца R2.

Аннотация результатов, полученных в 2016 году
В 2016 году мы продолжали наблюдения дисковых галактик на крупных телескопах - 6-метровом БТА Специальной астрофизической обсерватории и 11-метровом SALT Южно-Африканской астрономической обсерватории. Спектральные исследования были сосредоточены на следующих задачах: исследование кинематики и свойств звездного населения крупномасштабных дисков линзовидных галактик; исследование структуры и кинематики газового компонента в дисковых галактиках, выявление признаков звездообразования, уточнение условий для звездообразования; исследование химического состава и характера возбуждения газа в газовых дисках галактик в окружении разной плотности. Были получены следующие результаты. По результатам спектрального исследования с длинной щелью линзовидных галактик южных скоплений на телескопе SALT в подвыборке из 3 членов скопления Fornax, видимых с ребра, обнаружен резкий радиальный переход от тонкого звездного диска с укороченным экспоненциальным масштабом к более протяженному толстому звездному диску: на радиусах, отмеченных как переходные в фотометрических данных, скачком увеличивается дисперсия скоростей звезд и падает средняя металличность звездного населения. Для толстых дисков линзовидных галактик, видимых с ребра, NGC 4111, NGC 4710 и NGC 5422 проанализированы зависимости от радиуса свойств звездного населения, проведено сравнение с аналогичными профилями для их тонких дисков. Три галактики показали совершенно разный эволюционный статус своих тонких и толстых дисков: у NGC 4111 толстый имеет бОльшую металличность и меньшее отношение магния к железу, при схожих возрастах звезд тонкого и толстого диска, у NGC 4710, наоборот, тонкий диск моложе и показывает значимо меньшее отношение магния к железу, у NGC 5422 "толстый диск", измеренный в 1 кпк от экваториальной плоскости, не показал отличия свойств от звездного населения в экваториальной плоскости. Таким образом, у NGC 4111 тонкий диск сформировался быстро из аккрецированного газа малой металличности, у NGC 4710 формирование тонкого диска внутри толстого протекает уже несколько млрд лет в режиме outside-in, а у NGC 5422 вообще нет тонкого диска - она обладает единственным однородным звездным диском большой толщины. Обнаружены противовращающиеся компоненты в линзовидных галактиках: в IC 560 в пределах 1 кпк от центра газовый диск, находящийся в основной плоскости симметрии галактики, вращается навстречу звездам, а в NGC 448, в отсутствие газового компонента, обнаружены два противовращающихся звездных диска примерно одного возраста. Анализ двумерных полей скоростей протяженных газовых дисков в выборке из 17 близких линзовидных галактик показал, что в четверти из них газовые диски никак не связаны со звездными, а в четверти - лежат строго в основной плоскости симметрии галактики (хотя при этом могут вращаться навстречу звездам). В половине галактик наблюдается частичное, ограниченное по радиусу соответствие между ориентацией газового и звездного дисков, и именно на этих радиусах наблюдаются ультрафиолетовые кольца с эмиссией H-alpha - признаки текущего звездообразования. Также звездообразование наблюдается в обширных областях в газовых дисках, лежащих в плоскости галактик. Сделан вывод, что возможность звездообразования в аккрецированном газе связана с геометрией его натекания и последующего распределения. Проведен спектральный анализ выборки из 15 галактик с полярными кольцами. Показано, что во внешних частях полярных дисков доминирует фотоионизационный механизм ионизации газа, в то время как вблизи центральной галактики (и в ней самой) вклад ударных волн становится значимым. Полученные оценки металличности в галактиках выборки противоречат одной из популярных гипотез формирования полярных дисков – путем аккреции холодного газа на центральную галактику из космологических филаментов. Во всех галактиках металличность газа соответствует ее светимости – следов аккреции газа первичного химического состава, каковой ожидается в космологических филаментах, не выявлено. Ранее из литературы были известны лишь единичные достоверные оценки металличности газа в полярных кольцах, а вопрос о механизмах ионизации газа в полярных кольцах практически не поднимался. Для 8 галактик в крайне разреженном окружении (в войдах) были проанализированы двумерные поля скоростей и дисперсий скоростей газа. Также для каждого объекта была построена модель кругового вращения, с которой затем сравнивалось наблюдаемое поле скоростей. Для большинства объектов (6 из 8) наблюдаются сильные некруговые движения либо рассогласование между морфологическим и кинематическим позиционными углами, что может быть вызвано аккрецией внешнего газа или приливными взаимодействиями. Самое большое рассогласование наблюдается для двух изолированных галактик — UGC 4117 и UGC 5288. В этих объектах морфологический и кинематический позиционные углы практически перпендикулярны друг другу. Поскольку у этих галактик не было обнаружено каких-либо компаньонов, такое сильное рассогласование может указывать на аккрецию газа извне. Для близкой спиральной галактики NGC 6946 была проанализирована природа возбуждения ионизованного газа в уникальной оболочечной структуре "Красный эллипс" в северном спиральной рукаве. Доказано, что "Красный эллипс" не является остатком сверхновой, а порожден звездным ветром комплекса индуцированного звездообразования. Проводился анализ структуры звездных дисков линзовидных галактик скоплений по данным многоцветной фотометрии, полученным по нашей программе на сети метровых роботизированных телескопов LCOGT. Распределение измеренных относительных толщин звездных дисков выборки из 47 линзовидных галактик скоплений оказалось неотличимо от распределения относительных толщин дисковых галактик ранних типов из более разреженного окружения. Сделан вывод о сходстве динамической эволюции дисков линзовидных галактик в различных типах окружения. В нашей Галактике продолжалось уточнение шкалы расстояний и кривой вращения по расширенным выборкам "стандартных свечей" и "стандартных линеек" - цефеид, лирид, мазерных источников, рассеянных скоплений. Использовались как собственные наблюдения лучевых скоростей и кривых блеска цефеид, так и публичные каталоги данных. Разработана методика использования современных массовых астрометрических данных (высокоточных положений звезд) для вычисления относительных собственных движений на интервале порядка 25 лет с последующей абсолютизацией путем "привязки" к звездам с абсолютными движениями из каталога TGAS (Gaia, DR1), имеющим высокоточные абсолютные собственные движения (в системе ICRS). Эта методика будет нами применяться для выделения членов рассеянных скоплений по выборке, содержащей более 200 объектов, а также для исследования их кинематики и шкалы расстояний. По опубликованным данным об эффективных температурах цефеид, измеренных в разных фазах пульсаций, а также изменениям их радиусов сделаны независимые определения их светимостей и избытков цвета. Нуль-пункт зависимости период – светимость оказался примерно на 0.2-0.3 mag ярче зависимости Бердникова и др. (1996). По выборке, включающей более 1200 рассеянных скоплений разных возрастов и практически полной до расстояния 1.8 кпк от Солнца, изучено их пространственное распределение и статистические связи между разными параметрами. По измеренному периоду вертикальных колебаний (порядка 85 млн. лет) выведена динамическая оценка локальной плотности галактического диска (0.090 +/- 0.005 M_sun / куб. пк), свидетельствующая о незначительности вклада темной материи в локальную полную плотность галактического диска. Разработан новый метод определения физических параметров рассеянных скоплений – избытков цвета, расстояний и возрастов – по фотометрическим данным из обзоров IPHAS и VPHAS+ - величинам r и i системы SDSS, - являющийся разновидностью Q-метода (основанного на применении фотометрических индексов, слабо чувствительных к межзвездному покраснению). Метод применим к скоплениям с возрастами не более 300 млн. лет, в которых имеются звезды спектрального класса А с сильными линиями водорода. Он протестирован на 18 скоплениях с надежными определениями параметров.