Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 3, стр. 233-242

3.1. Анализ спектров

Наибольшее число деталей в спектре OH наблюдалось в главной линии 1665 МГц. Мы выделили 16 деталей в интервале лучевых скоростей от –3.5 до 17 км/с с минимальным значением плотности потока 0.4 Ян. Основная группа деталей сосредоточена в интервале скоростей 11.5–17 км/с с плотностью потока до 36 Ян. При этом с учетом степени поляризации параметр Стокса I достигает значения 46 и 41 Ян для деталей 11 и 15 соответственно. Детали второй группы находятся в интервале лучевых скоростей от –3.5 до 4.8 км/с и имеют более слабое излучение, не превышающее 1.1 Ян. Детали 1 и 2 на рис. 1 не показаны.

Кроме того, между этими двумя группами имеется излучение одиночных деталей. Мы зарегистрировали 100% поляризованное по кругу излучение на 9.35 км/с с плотностью потока около 0.5 Ян (деталь 6). Отметим, что в работе Фиша и др. [9] сведения о деталях второй группы и деталях 6 и 7 отсутствуют. Обнаруженные нами детали на промежуточных скоростях не поддерживают модель вращения, в которой северная и южная группы мазеров находятся на концах вращения [10].

В линии 1667 МГц наблюдаются три детали в небольшом интервале лучевых скоростей. На 13.74 км/с излучение слабое, не более 0.34 Ян. На других скоростях излучение значительно сильнее и имеет высокую степень круговой поляризации. Степень линейной поляризации существенно меньше.

В линии 1612 МГц мы зарегистрировали четыре детали. Они имеют сильную круговую поляризацию, но слабую линейную поляризацию. В отличие от излучения в 1667 МГц, в линии 1612 МГц более низкоскоростная деталь сильно удалена в спектре от трех других.

Во всех обнаруженных деталях степень круговой поляризации выше степени линейной поляризации. Это свойство мазерного излучения OH характерно для большинства источников, связанных с областями звездообразования.

Параметры всех спектральных деталей в линиях 1665, 1667 и 1612 МГц приведены в табл. 1. В столбце 1 дан номер детали согласно рис. 1–3. Номерами со звездочкой отмечены зеемановские пары деталей. Деталь 11, отмеченная двумя звездочками, скорее является двойной, чем зеемановской парой. В столбце 2 указана линия OH, в которой проводились наблюдения. В столбцах 3–8 приведены лучевые скорости, плотности потоков (для правой RC и левой LC круговых поляризаций в отдельности), степень круговой ${{m}_{{\text{C}}}}$ и линейной ${{m}_{{\text{L}}}}$ поляризаций, позиционный угол $\chi $ линейной поляризации, степень полной поляризации p и величины продольного магнитного поля H_|| соответственно. Положительное значение соответствует полю, направленному от наблюдателя, а отрицательное – к наблюдателю.

3.2. Зеемановские пары

По смещению деталей одного вида круговой поляризации относительно другого (зеемановское расщепление) мы выделили шесть таких пар: пять в линии 1665 МГц и одну в линии 1667 МГц (см. табл. 1). При этом мы учитывали совпадение положений компонентов RC и LC на карте согласно работе [9].

Используя высокую чувствительность и высокое разрешение по лучевой скорости для некоторых слабых деталей, мы обнаружили слабое продольное магнитное поле. Например, для детали 12 при плотности потока около 2 Ян величина H_|| составляет 0.07 мГс. Максимальная величина H_|| = 0.42 мГс была обнаружена в линии 1667 МГц у детали 19 с расщеплением 0.15 км/с.

Для деталей, расположенных в центре и на севере UC H II области, продольное магнитное поле направлено от наблюдателя, а на юге области – к наблюдателю.

3.3. Карта с мазерами OH

На рис. 5 изображена карта области ON 1, где находятся мазерные конденсации OH. Карта построена по данным Фиша и др. [9]. Нанесены те мазерные детали, с которыми отождествлены наблюдаемые нами спектральные детали настоящей работы. Приведены лучевые скорости деталей. Отрезками сплошных прямых линий показаны векторы поперечного магнитного поля H_⊥ для деталей в линии 1665 МГц, а отрезками пунктирных линий – для деталей в линии 1667 МГц. Отметим, что векторы H_⊥ перпендикулярны векторам позиционного угла $\chi $. Символом крестик в кружочке обозначено продольное магнитное поле H_||, направленное от наблюдателя, а точкой в кружочке – поле, направленное к наблюдателю. Величина магнитного поля приведена в столбце 9 табл. 1.

Рис. 5.

Карта расположения мазерных пятен в области ON 1. Нанесены все отождествленные с нашими наблюдениями детали в линиях 1665 (светлые кружочки) и 1667 МГц (светлые треугольники). Положения деталей взяты из работы [9]. Большим крестом показано положение центра источника континуума на 8.4 ГГц [4]. Прямым шрифтом указаны лучевые скорости деталей в линии 1665 МГц, а курсивом – в линии 1667 МГц. Отрезками сплошных прямых линий показаны векторы поперечного магнитного поля для деталей в линии 1665 МГц, а отрезками пунктирных линий – для деталей в линии 1667 МГц. Символом крестик в кружочке обозначено продольное магнитное поле, направленное от наблюдателя, а точкой в кружочке – поле, направленное к наблюдателю.

Большой крестик показывает положение центра сверхкомпактной области HII (UC H II) согласно наблюдениям Аргон и др. [4] на частоте 8.4 ГГц. Центр карты (0; 0) соответствует координатам: $\alpha _{{2000}}^{{}} = {{20}^{{\text{h}}}}{{10}^{{\text{m}}}}{{09.05}^{{\text{s}}}}$, ${{\delta }_{{2000}}} = 1^\circ 31\prime 35.2''$. На рис. 6 дан фрагмент карты в увеличенном масштабе. Обозначения те же, что на рис. 5. Для самой сильной детали в линии 1667 МГц (${{V}_{{{\text{LSR}}}}} = 14.17$ км/с) показаны два вектора: из наблюдений 18 февраля (1) и второй из наблюдений 3 декабря 2021 г. (2). Векторы поперечного магнитного поля ориентированы, в основном, вдоль дуги (верхняя и нижняя части области). Имеется некоторая закономерность в распределении лучевых скоростей деталей: мазерные детали с более низкими лучевыми скоростями расположены в северной части области, с более высокими – в южной.

Рис. 6.

Фрагмент карты в увеличенном масштабе, показанной на рис. 5. Обозначения те же. Для детали на скорости 14.17 км/с (1667 МГц) показаны векторы на две эпохи наблюдений: 18 февраля (1) и 3 декабря 2021 г. (2).

Выделяются три компактные скопления мазерных пятен. Одно из них находится в северной части области, а два в южной. Обнаруживается общая тенденция ориентации поперечного магнитного поля вдоль дуги, расположенной на периферии области UC H II. В некоторых мазерных деталях наблюдается отклонение вектора магнитного поля от общего направления. Это может быть, например, в случае, когда мазерные детали пространственно разнесены.

Согласно Фишу и др. [10] в одном крайнем случае (например, W75 N) обнаруженные компоненты и углы положения поляризации мазерных пятен показывают некоторую упорядоченную структуру (см. также [13, 14]). В противоположном случае (напр., W51 e1/e2) линейная поляризация почти не обнаруживается, и происходит частичная деполяризация. Типичный источник обладает свойствами, промежуточными между этими двумя крайностями, без четкой закономерности в распределении позиционных углов поляризации. Исследование таких источников представляет научный интерес.

3.4. Переменность мазерного излучения

Мониторинг мазера H₂O ON 1 показал, что переменность мазерной активности имеет долгопериодическую составляющую с периодом около 9 лет [12]. Экстраполяция показывает, что мазерное излучение водяного пара в 2021 г. находилось в минимуме своей активности. Это также подтверждается непосредственно из наблюдений H₂O, проведенных на РТ-22 в Пущино (см. рис. 4). На этом рисунке приведена выборка из пяти спектров H₂O, полученных с февраля 2021 г. по март 2022 г. Видно, что число деталей в спектре постепенно уменьшалось. Интегральный поток при этом к концу 2021 г. уменьшился с 144 до 42 Ян · км/с, что является абсолютным минимумом за все время нашего мониторинга ON1. Основная группа мазерных деталей находится в интервале лучевых скоростей 4–18 км/с и ассоциируется с северным WMC 1 и южным WMC 2 скоплениями мазерных пятен.

Таким образом, величина мазерного излучения связана с активностью звезд двойной системы в ON 1, одной из которых является звезда в UC H II. С ней непосредственно связаны мазерные детали (конденсации) гидроксила.

Самые значительные изменения мазерного излучения OH с февраля до декабря 2021 г. произошли с деталью 14.17 км/с. Плотность потока в правой круговой поляризации увеличилась с 2.9 до 4.2 Ян. Степени круговой и линейной поляризаций практически сохранились, а вектор поперечного магнитного поля изменил свое направление с +20° до –10° (см. рис. 6). Изменение параметров излучения остальных деталей в линии 1667 МГц было менее существенным.

Представляет интерес исследование переменности поляризационных параметров деталей (особенно угла $\chi $) в линии 1665 МГц, где наблюдается большое число эмиссионных деталей. Такие исследования позволят дать информацию о структуре магнитного поля об области UC H II.