Астросейсмологія зірок нижньої частини смуги нестабільності: спостережувальний аспект
Аналіз спостереження пульсуючих зірок нижньої частини СН методами астросейсмології. Опис методів обробки й аналізу даних, адаптованих до міжнародних стандартів. Результати спостережень 3-х зірок у рамках тривалих міжнародних кооперативних програм.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 06.07.2014 |
Размер файла | 88,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ iм. І.І. МЕЧНИКОВА
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук
АСТРОСЕЙСМОЛОГІЯ ЗІРОК НИЖНЬОЇ ЧАСТИНИ СМУГИ НЕСТАБІЛЬНОСТІ: СПОСТЕРЕЖУВАЛЬНИЙ АСПЕКТ
01.03.02 - астрофізика, paдіоacтрономiя
ДОРОХОВА ТЕТЯНА МИКОЛАЇВНА
Одеса - 2003
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в НДІ „Астрономічна обсерваторія” Одеського національного університету ім. І.І.Мечникова.
Науковий керівник: доктор фіз.-мат.наук, професор, КОМАРОВ МИКОЛА СЕРГІЙОВИЧ, НДІ „Астрономічна обсерваторія” Одеського національного університету ім. І.І.Мечникова, м. Одеса завідувач відділу фізики зірок і галактик.
Офіційні опоненти: доктор фіз.-мат. наук, професор ЖелЕзняк Олег Олександрович, Національний авіаційний університет, м. Київ завідувач кафедри космічних геоінформаційних систем;
кандидат фіз.-мат.наук Пугач Олександр Федорович, Головна Астрономічна обсерваторія Національної академії наук України, м. Київ, провідний науковий співробітник.
Провідна установа: НДІ “Кримська Астрофізична обсерваторія”, сел. Наукове, Крим
Захист дисертації відбудеться "13" червня 2003 р. о 14 годині на засіданні спеціализованої вченої ради К 41.051.04 при Одеському національному університеті ім. І.І. Мечникова: 65026, м. Одеса, вул. Дворянська 2, Велика фізична аудиторія.
3 дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Одеського національного університету (вул. Преображенська, 24).
Автореферат розісланий "12_" травня___ 2003 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор фіз.-мат. наук Каім С.Д.
АНОТАЦІЇ
Дорохова Т. М. Астросейсмологія зірок нижньої частини смуги нестабільності: спостережувальний аспект. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.02 - астрофізика, радіоастрономія.- Одеський національний університет, Одеса, 2003
В дисертації проаналізовано спостереження пульсуючих зірок нижньої частини СН методами астросейсмології. Основна маса спостереженнь отримана на високогірній станції Душак-Эрекдаг НДІ „Астрономічна обсерваторія” ОНУ з використанням 0.8 м телескопа і двоканального фотометра, що були спроектовані і виготовлені в НДІ АО ОНУ. Показано, що астроклімат цього району є одним із кращих у Середній Азії і придатний до спостереженнь зірок нижньої частини СН.
Приведені результати аналізу спостережень 3-х зірок у рамках тривалих міжнародних кооперативних программ:
- 4 Гончих Псів, типу Щита, для якоі за допомогою наших даних було поліпшене спектральне вікно і зменшений рівень шуму, підтверджено 34 частоти, виявлених у частотному спектрі;
- VW Овна, для якої поєднані спостереження трьох обсерваторій і знайдене нове, більш надійне 5-тичастотне розвинення кривоі блиску, зроблений висновок про належність зірки до типу Волопаса;
- у складному частотному спектрі roAp зірки Малого Коня знайдено 4 частоти пульсацій, показана амплітудна і частотна змінність на шкалі часу менш доби.
Докладно описані методи спостережень, обробки й аналізу даних, адаптовані до міжнародних астросейсмологічних стандартів.
У результаті програми пошуку та дослідження roAp зірок у північній півкулі неба, відкрито осцілляції Ap зірки HD99563 високих обертонів низьких ступінів, установлено належність HD99563 до типу roAp зірок, для 4-х зірок установлено приналежність до типу noAp зірок.
У результаті програми пошуку та дослідження пульсацій у зірок типу Волопаса з надійно встановленою належністю до типу виявлена мультиперіодичність зірки HD221756, підтверджена відсутність змінності зірок HD204041 і HD38545 з рівнем шуму, відповідно, 0.m003 и 0.m005.
Ключові слова: нестаціонарні зірки, зірки ранніх спектральних класів, пульсуючі зірки, фотометрія.
Dorokhova T.N. Asteroseismology of the low instability strip stars: the observational aspect. - Manuscript. Thesis for a doctor's degree by speciality 01.03.02 - astrophysics, radioastronomy. Odessa National University named by I.I. Mechnikov, Odessa, 2003
Observations of the low instability strip stars have been analyzed by using the asteroseismology techniques in the dissertation. The principal part of the observations were obtained at the Mt. Dushak-Erekdag Observatory of Odessa National University by using the dual-channel photometer and 0.8 m telescope which has been constructed at NSI “Astronomical Observatory “ ONU. It is shown the sky seeing of the Mt. Dushak-Erekdag is one of the best in Central Asia and suitable for low instability strip stars observations.
The results of observations in the 3 prolonged international cooperative programs:
- for 4 Canum Venaticorum, Scuti type, the spectral window has been improved, the noise level has been reduced by using our data, the 34 detected frequencies have been confirmed;
- the observations of VW Ari obtained in 3 observatories have been united, the reliable 5-frequencies solution of the light curve has been obtained, the conclusion has been done that the star belongs to the Boo stars;
- in the complicated frequency spectrum of roAp star Equ 4 frequencies has been identified, the amplitudes' and frequencies' variability of a day time scale is revealed.
As a result of the roAp survey in the northern hemisphere of the sky low degree high overtone oscillations of Ap star HD99563 were discovered, the star has been related to roAp stars; 4 Ap stars have been related to (nonoscillating) noAp stars.
As a result of the search program of the pulsation activity of “bona fide” Bootis type stars the multi-frequency solution have been obtained for the star HD221756, the nonvariability of HD204041 and HD38545 was confirmed, with the noise level 0.m003 and 0.m005.
Keywords: variable stars, early-type stars, oscillations, techniques photometric.
Дорохова Т. М. Астросейсмология звезд нижней части полосы нестабильности: наблюдательный аспект. - Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.02 - астрофизика, радиоастрономия. - Одесский национальный университет, Одесса, 2003
В диссертации представлены результаты исследования методами астросейсмологии пульсационной активности звезд типа Щита, Волопаса и roAp звезд, которые традиционно относят к нижней части полосы нестабильности диаграммы Герцшпрунга-Рессела.
Основная масса наблюдений, проанализированных в работе, получена на высокогорной станции Душак-Эрекдаг НИИ АО ОНУ в Средней Азии. Для наблюдений использованы двухканальный фотометр и 0.8 м телескоп системы Ричи-Кретьена, спроектированные и изготовленные в НИИ АО ОНУ при участии автора. Показано, что астроклимат горы Душак-Эрекдаг является одним из лучших в Средней Азии. Приведены также, полученные по наблюдениям хорошо исследованных roAp звезд, частотные и спектральные характеристики атмосферной прозрачности, доказывающие ее пригодность для высокоточных наблюдений звезд нижней части ПН.
Рассмотрены результаты исследования пульсаций 3-х звезд нижней части ПН в рамках длительных кооперативных международных программ:
1. Проэволюционировавшей звезды типа Щита 4 Гончих Псов, для которой нами получено 81.3 часа высокоточной фотометрии. В результате улучшено спектральное окно, понижен уровень шума с 8 до 5 тысячных звездной величины, выявлены дополнительные пики в частотном спектре звезды на отдельных временных интервалах. Подтверждено 34 значимых частоты, это наибольшее количество выявленных частот для звезд ГП.
2. Звезды VW Овна, которая входит в двойную систему BDS1269. Автором впервые объединены наблюдения трех обсерваторий: Ксинлонг (Китай), Душак-Эрекдаг и Тейде (Испания, Тенериф). Получено более надежное 5-ти частотное разложение кривой блеска на основе 164.9 часа наблюдений. Исходя из анализа характеристик пульсаций звезды, впервые сделан вывод о ее принадлежности к типу Волопаса, который снимает некоторые противоречия предыдущих результатов.
3. roAp звезды Малого Коня, для которой нами было получено 38 часов непрерывной одноканальной фотометрии в международной наблюдательной кампании 1992 года. Впервые отождествлены 4 частоты пульсаций звезды на фотометрическом материале. Впервые показано, что в частотном спектре звезды наблюдается переменность амплитуд составляющих частот на временной шкале менее суток.
Подробно описаны методы наблюдений, обработки и анализа данных, адаптированные к международным астросейсмологическим стандартам.
Кроме того, в работе рассмотрены задачи поиска новых объектов для астросейсмологического изучения.
Даны результаты обзора roAp звезд в северном полушарии неба: создана регулярная программа поиска roAp звезд на основании фотометрических и спектральных признаков, определяющих возможную принадлежность звезд классов A-F к этому типу переменности; открыта низкостепенная высокообертонная переменность Ap звезды HD99563 и установлен факт принадлежности HD99563 к типу roAp звезд; выявлено отсутствие высокообертонной переменности у 4-х пекулярных звезд классов A-F и установлен факт их принадлежности к типу (неосциллирующих) noAp звезд.
Начата программа поиска и исследования пульсирующих звезд типа Волопаса. В рамках этого обзора подтверждено отсутствие переменности звезд HD204041 и HD38545 с уровнем шума 0.m003 и 0.m005, соответственно; обнаружена мультипериодичность в частотном спектре звезды HD221756, что ставит ее в ряд важных для астросейсмологии объектов.
Ключевые слова: нестационарные звезды, звезды ранних спектральных классов, пульсирующие звезды, фотометрия.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Вступ. Оптичні спостереження зірок, взагалі, обмежені тонким зовнішнім шаром, тому що фотони з більш глибоких шарів не досягають наземних приймачив проміння. Задача дослідження глибинної будови зірок одержала новий напрямок у зв'язку з відкриттям 5 хвилинних коливань Сонця. Після того, як було показано, що ці коливання являють собою суперпозицію мод глобальних акустичних коливань, наприкінці 70-х років, виникла нова наука, геліосейсмология. Частоти коливань були визначені з високою точністю, що дало можливість дослідити внутрішню структуру Сонця в процесі рішення ряду прямих і зворотних задач.
Астросейсмологія з'явилася дещо пізніше: нові методи геліосейсмології вчені спробували застосувати до дослідження пульсуючих зірок різних типів. Основна проблема, що виникає при цьому, полягає у незрівняно меньший кількості мод пульсацій, що спостерігаються. Якщо для Сонця спостерігачі одержують, а теоретики можуть використовувати для моделей дуже щільний набір частот, обумовлений тисячами мод глобальних коливань, то в астросейсмології ми маємо справу, у кращому випадку, з декількома сотнями мод у білих карликах і всього лише з декількома десятками мод у зірках Головної Послідовності (ГП). У зв'язку з цим виникає питання визначення механізмів, які подавляють пульсації, т.зв. селекції мод.
Але спочатку треба переконатися, що у спостереженнях знайдено повний набір частот тієї, чи іншої зірки. Тому одна з найважливіших задач спостережувальної астросейсмології - отримання як можна більшої кількості і з якомога більшою точністю частот власних мод пульсацій, що складають суперпозицію коливань. Для вирішення цієї задачі необхідно одержати тривалі неперервні ряди даних. Для цього проводять т.з. астросейсмологічні кампанії: один і той же об'єкт спостерігають протягом визначеного часу в декількох обсерваторіях, які розташовані на різних довготах.
З середини 80-х років організуються міжнародні мережі для розробки і виконання довгострокових спостережувальних програм і регулярного координування астросейсмологічних кампаній.
Актуальність теми дисертації визначається тим, що отримані з високою точністю частоти пульсацій власних мод даної зірки дають можливість детально дослідити її внутрішню структуру, аж до ядра, зрозуміти процеси, що приводять до наявних змін блиску і з високою точністю встановити її еволюційний статус. Завдяки наявності багатого спектра частот пульсацій, зірки типу Щита, Волопаса та (швидкоосціллюючи) roAp зірки є об'єктами, до яких можна застосувати і відпрацювати астросейсмологічні методи дослідження. Об'єкти цих типів традиційно поєднують під спільною назвою „зірки нижньої частини смуги нестабільності (СН) діаграми Герцшпрунга-Рессела”. Оскільки вони є дуже розповсюдженими в найближчих околицях Сонця, для вивчення цих зірок на сучасному рівні досить телескопів малих і середніх розмірів.
Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до наукового плану НДІ “Астрономічна обсерваторія” Одеського Національного університету у рамках бюджетних тем N 576 “Визначення фундаментальних параметрів і хімічного складу атмосфер холодних зірок Галактики”, 1994 - 1996 р., N 718 “Дослідження атмосфер холодних зірок на різних стадіях еволюції” 1997 - 1999 р., № 180 “Дослідження фізики постійних та змінних зірок” 2000 - 2002 рр. відділу фізики зірок і галактик.
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є дослідження пульсаційної активності зірок нижньої частини СН діаграми Герцшпрунга-Рессела. З одного боку, це виявлення з достатньою надійністю максимально можливої кількості частот, що складають суперпозицію власних мод коливань даної зірки на основі великої кількості оригінального фотометричного матеріалу високої точності як рішення найважливішої задачі спостережувальної астросейсмології. З іншого боку, це дослідження поводження мод у часі, їхніх змін, появи і зникнення, переключення і взаємодії. Важливою задачею є також пошук нових об'єктів ГП, що мають нестабільність щодо радіальних і нерадіальних пульсацій, бо для вивчення цих об'єктів можна застосувати методи астросейсмології.
У зв'язку з цим у роботі були поставлені такі задачі:
1. Створення високогірної бази для високоточних спостережень зірок нижньої частини СН.
2. Створення системи адаптації фотометрії до міжнародних стандартів для таких об'єктів.
3. Створення регулярної програми пошуку roAp зірок і обґрунтування фотометричних і спектральних ознак, що визначають можливу належність зірок класів A-F до цього типу змінності.
4. Створення програми пошуку і дослідження малоамплитудної змінності зірок типу Волопаса з надійно встановленою належністю до типу.
5. Одержання спостережень на високогірній станції АО ОНУ в рамках міжконтинентальних астросейсмологічних мереж для детального дослідження пульсаційної активності зірок нижньої частини СН.
Наукова новизна роботи. Астросейсмології як науці деяким більш 20-ти років, але вона стрімко розвивається, використовуючи новітні наукові і технічні досягнення. Дослідження внутрішньої структури зірок можливе тільки на основі рядів даних безперервних спостережень протягом тривалого часу, тобто, або кооперативних спостережень декількома обсерваторіями земної кулі, або спостережень космічної обсерваторії. Для того, щоб застосувати методи астросейсмології, ці фотометричні та/чи спектральні спостереження повинні бути гранично високої точності.
Телескоп, зроблений силами НДІ АО ОНУ за участю автора, був першим телескопом колишнього Радянського Союзу, спостереження якого використані в міжнародній кооперативній програмі по зірці нижньої частини СН разом зі спостереженнями обсерваторій світового рівня. Завдяки високій точності, наші спостереження на високогірній станції Душак-Ерекдаг НДІ АО ОНУ дали перший позитивний досвід в Україні дослідження швидкої малоамплітудної змінності roAp зірок і зірок типу Волопаса. Уперше була розроблена і застосована програмно-технічна база обробки спостережень таких об'єктів. Були також вперше освоєні засоби організації і взаємозв'язку обсерваторій в астросейсмологічних мережах.
Вперше в Україні було виконане об'єднання даних трьох обсерваторій, одержаних у міжнародній кампанії по зірці нижньої частини СН і їх самостійний аналіз. Завдяки цьому аналізу і знайденому частотному розвиненню кривої блиску зірки VW Овна вперше зроблений висновок про належність зірки до типу Волопаса по характеристиках пульсацій.
Одним з найбільш важливих результатів було відкриття roAp зірки HD99563 у 1997 році. Обсерваторія на горі Душак-Ерекдаг є другою обсерваторією Північної півкулі, у якій була відкрита roAp зірка.
В дисертації вперше, на конкретних прикладах показано, які задачі спостережувальної астросейсмології і методи їх розв'зування на різних етапах роботи, від самих початкових: вибору місця для спостережень, апаратури й одержання даних, - до детального дослідження поводження пульсацій конкретної зірки на тривалих відрізках часу на базі поєднаних спостережень, одержаних у міжнародних кампаніях. Ці дослідження ведуть до теоретичних узагальнень і висновків про внутрішню структуру й еволюцію зірок.
Наукова і практична цінність. У результаті роботи фотометричні спостереження на високогірній станції Душак-Ерекдаг Астрономічної обсерваторії Одеського Національного Університету виведені на світовий рівень фотометрії для телескопів малих і середніх розмірів. Станція Душак-Ерекдаг НДІ АО ОНУ включена до складу обсерваторій міжнародних астросейсмологічних мереж WET (Whole Earth Telescope) і DSN (Delta Scuti Network). Накопичено досвід роботи у міжнародних кооперативних програмах.
Зірка HD99563, у якої нами виявлені высокообертонні пульсації, була обрана об'єктом міжнародної астросейсмологічної програми.
Фотометричні ряди отриманих на станції Душак-Ерекдаг даних спостережень зірок, що були об'єктами міжнародних кооперативних програм, зберігаються і використовуються в базах даних ведучих обсерваторій світу. Результати спостережень зірки 4 Гончих Псів поміщені в міжнародну базу Журналу астрономічних даних (Бельгія) і доступні в електронному вигляді через INTERNET:
Особистий внесок здобувача. Автор приймала безпосередню участь у дослідженні астроклімата високогірної обсерваторії Душак-Ерекдаг, перевірці придатності атмосферної прозорості цієї місцевості для спостережень, що вимагають гранично високої точності. Спостереження виконані за допомогою двоканального фотометра, який спроектовано і виготовлено при участі автора, та 0.8 м телескопа НДІ АО ОНУ, у виготовленні і налагодженні якого автор приймала участь.
Більша частина спостережень на високогірній станції Душак-Ерекдаг отримана автором разом з М.І. Дороховим. У спостереженнях Малого Коня і VW Овна також брав участь Д.Е. Мкртічян. Неопрацьовані дані спостережень VW Овна, отримані мережею STEPHІ були люб'язно надані автору Янінг Лью і Шиянгом Джиангом (обсерваторія Бейджинг, Китай), дані міжнародної кампанії по Малого Коня - Питером Мартинезом (SAAO, ЮАР), дані міжнародних кампаній по 4 Гончих Псів 1996 і 1997 р. - Ганною-Марією Станков і Мичелом Брегером (Віденський інститут астрономії, Австрія).
Обробка спостережень цілком виконана автором з використанням власних програмних комплексів. Методики спостережень і обробки розроблені відповідно до вимог міжнародних кооперативних програм.
Вибір програмних об'єктів для оглядів roAp зірок і зірок типу Волопаса, підбір матеріалу та його аналіз цілком виконаний автором. Автор брала діяльну участь в організації спостережень у міжнародних кооперативних програмах, в обробці і аналізі даних, в обговоренні результатів. У дисертації проаналізована і використана також і та частина спостережувального матеріалу, що не ввійшла в загальні публікації по міжнародних кампаніях. Тексти і висновки усіх опублікованих робіт, крім статті 3 і статті 9 цілком підготовлені автором з урахуванням зауважень і пропозицій співавторів.
Апробація роботи. Основні результати дисертації доповідалися на астрофізичних семінарах в АО ОНУ, на семінарах у КрАО в 1993 і в 2001 р. і на 10-ти міжнародних конференціях:
1) на конференції "Chemical pecularies and magnetic stars and close to upper Main Sequence", (Татранська Ломниця, Словаччина, 6-10 вересня 1993),
2) на конференції “Сучасні проблеми астрофізики” (Одеса, 13-18 вересня 1993 р.),
3) на конференції, присвяченій 125-й річниці Одеської Астрономічної обсерваторії (Одеса, 2-6 вересня 1996 р.),
4) на конференції по змінних зірках, присвяченої 90-річчю В.П. Цесевича (Одеса, 1-5 вересня 1997 р.),
5) на 26 нараді Європейської робочої групи по CP зірках (Відень, Австрія, 27-29 жовтня 1997),
6) на 6 нараді по зірках типу Дельта Щита і стосовним до них зіркам (Відень, Австрія, 4-6 серпня 1999р.),
7) на симпозіумі “Украстро - 2000” (Київ, Голосіїво, 5 - 8 червня 2000р.),
8) на конференції “Змінні зірки - 2001” (Одеса, 20-15 серпня 2001 р.),
9) на конференції Євро-Азіатського астрономічного суспільства "Международное сотрудничество в области астрономии: состояние и перспективы" (Москва, МГУ, 25 травня - 2 червня 2002р.),
10) на 6 нараді мережі WET (Обсерваторія Каподімонте, Італія, 20 - 28 червня, 2002р.).
Публікації. В основному списку по темі роботи 11 публікацій, 9 - у фахових виданнях, 2 - це доповіді на конференціях. 2 роботи написані самостійно. Всього, з додатковим списком, у який ввійшли менш важливі роботи, 16 публікацій за темою дисертації.
Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновку і списку цитованої літератури (141 найменування). Повний обсяг дисертації 87 сторінок машинописного тексту, 33 малюнка, 8 таблиць. Сумарний обсяг дисертації 126 сторінок.
ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ
У вступі дається короткий опис астросейсмології, науки про внутрішню будову зірок. Показано задачі і проблеми спостережувальної астросейсмології, приведена інформація про міжнародні мережі обсерваторій, створені для розв'язання цих проблем, даний короткий зміст дисертації, освітлені основні результати, отримані в ній, відзначено новизну роботи й особистий внесок автора.
В першому розділі описане положення СН на діаграмі Герцшпрунга-Рессела і властивостей зірок типу Щита, Волопаса і roAp, що розташовані поблизу ГП. Дано необхідні відомості з теорії пульсацій. Висвітлено проблему селекції мод для зірок нижньої частини СН. Показано, що для зірок такого типу в даний час необхідний спостережувальний матеріал дуже високої точності, який можна одержати лише в умовах високогірних обсерваторій з особливим астрокліматом.
У другому розділі дисертації дано результати дослідження астроклімату гори Душак - Ерекдаг (Середня Азія, Туркменістан), на якій побудована спостережувальна станція НДІ АО ОНУ. Представлено багаторічні статистичні дані по клімату цієї гірської місцевості. Проведено порівняння таких параметрів прозорості атмосфери як коефіцієнт экстинкції і якість астрономічного зображення для г. Душак-Эрекдаг з даними, раніше отриманними для інших вершин Середньої Азії, г. Майданак і г. Санглок, відомих високою якістю і стабільністю атмосферної прозорості. Показано, що за астрокліматичними властивостями г.Душак-Ерекдаг є одним із кращих у Середній Азії пунктів астрономічних спостережень. Відзначено переваги місця розташування станції для співробітництва у всесвітніх астросейсмологічних мережах. Дано короткий опис 0.8 м телескопу системи Річі-Кретьєна та двоканального фотометра, спроєктованих і виготовлених в НДІ АО ОНУ.
В третьому розділі викладені результати дослідження пульсацій roAp зірок.
У першу чергу необхідно було показати, що в умовах нової обсерваторії можливі спостереження цих об'єктів із застосуванням нової апаратури. Показано, як перевірити частотні і спектральні характеристики атмосферної прозорості за спостереженнями добре досліджених roAp зірок. У параграфі 3.1 на прикладі roAp зірки HR1217 описана методика обробки спостережень у міжнародних кооперативних програмах. У параграфі 3.2 по двоканальних спостереженнях roAp зірки HD134214 з використанням розщеплюючої призми виведено, що швидкі атмосферні зміни в різних довжинах хвиль мають різні амплітуди і не є строго когерентними, що, у свою чергу, не дозволяє цілком позбавити криву блиску атмосферних перешкод, хоча середня квадратична помилка при нормалізації даних першого каналу фотометра даними другого зменшилася в 1.5 рази.
У параграфі 3.3 описані результати дослідження roAp зірки Малого Коня в рамках астросейсмологічної програми 1992 року. Показаго, що труднощі при ототоженні частотного спектру цієї екстремально малоамплітудної зірки виникли через те, що вона має змінні на шкалі часу близько однієї доби амплітуди і частоти пульсацій.
У параграфах 3.4 і 3.5 сформульований метод пошуку roAp зірок по фотометричних і спектральних характеристиках. Це, по першу чергу, негативні індекси системи Стремгрена m1 і c1, які характеризують сильну металичність та бланкетування лініями у v-смузі системи Стремгрена, характерні для цього типу змінності. По-друге, це належність до пізніх Ap зірок та посилені лінії Sr, Cr, Eu.
Приведено результати програми пошуку і дослідження roAp зірок на високогірній станції Душак-Ерекдаг НДІ АО ОНУ.
Таблиця 1. Список зірок, які перевірені щодо швидких осцілляцій.
Зірка |
mv |
(2000) |
(2000) |
Sp |
Sp(Rn) |
|
HD15257 |
5.38 |
2 28.2 |
+29 40 |
F0 |
||
HD17317 |
8.3 |
2 47.5 |
+21 21 |
A5p |
||
HD99563 |
8.17 |
11 27.3 |
-08 52 |
F0 |
F0 Sr |
|
HD115606 |
8.3 |
13 18.0 |
+13 00 |
A2 |
A2 Sr |
|
HD217401 |
8.0 |
23 00.3 |
+14 00 |
A2p |
A2 Sr |
Таблиця 1 містить характеристики досліджених зірок: номер у каталозі HD, візуальна зоряна величина в смузі V, пряме сходження і схилення зірки, спектральний клас і спектральні особливості по каталозі Ренсона.
У рамках цього огляду відкрита нова roAp зірка HD99563, яка має основний період 11 хв., повну амплітуду близько 6 тисячних зоряної величини. При подальшому дослідженні з'ясувалося, що HD99563 знаходиться на пізній для roAp зірок стадії еволюції і є важливим астросейсмологическим об'єктом. Пізніше вона стала цільовим об'єктом тривалої міжнародної кооперативної програми. Дано опис її пульсаційних властивостей. Що стосується інших 4-х зірок, досліджених в огляді, то вони занесені в списки noAp (неосцилюючих) зірок. Цей результат має значення для відокремлення феномену швидких осціляцій у Ap зірок.
У розділі 4 розглянуте ретельне дослідженя пульсацій зірки 4 Гончих Псів, яка знаходиться на пізній для зірок типу Щита стадіі еволюції, в міжнародних кооперативних програмах 1996 і 1997 років. У міжнародній кампанії 1997 року приймали участь Віденський автоматичний фотоелектричний телескоп і телескопи трьох обсерваторій країн СНД: Тянь-Шанська (Казахстан), Душак-Ерекдаг (Туркменістан) і Абастумані (Грузія). Під час цієї програми нами на спостережувальній станції НДІ АО ОНУ Душак-Ерекдаг одержано 81.3 години високоточної фотометрії за т.з. диференціальною трьохзоряною методикою. Дається опис методики спостережень і розглядаються підстави її придатності для зірок типу Щита. На рис.1 показано поєднані дані з APT і станції Душак-Ерекдаг на протязі часу більше доби.
Рис.1 Диференціальна фотометрія (фільтр V системи Джонсона, відлік по осі ординат в mmag) зірки 4 Гончих Псів: кружечки - дані станції Душак-Ерекдаг, зірочки - дані APT Віденського інституту астрономії. Суцільною лінією показана синтетична крива, що апроксимує дані.
Приклад вивчення частотного спектру 4 Гончих Псів розглядається детально, тому що він є свого роду еталоном астросейсмологічного дослідження. Оскільки зірка перебуває в стадії еволюції після ГП, то її теоретичний частотний спектр дуже насичений. Завдяки тому, що вона є однією з перших відкритих зірок типу Щита з 30-літнім проміжком дослідження, її спостережувальний спектр являється найбільш вивченим для зірок цього типу. Для неї упевнено визначені 34 частоти пульсацій, це на сьогоднішній день найбільша кількість виявлених частот для зірки ГП. Вивчені також зміни цих частот і їхніх амплітуд у часі: амплітуди майже всіх частот змінні на інтервалах біля чи року декількох років, відомі раптові зміни амплітуд, принаймні, в однієї моди виявлене циклічне поводження амплітудної змінності, зареєстрований фазовий стрибок. Детальне вивчення частотного спектра 4 Гончих Псів дозволяє простежити механізми перекачування енергії від однієї моди до іншої, а це, у свою чергу, веде до рішення проблеми селекції мод зірок нижньої частини ПН.
У цьому розділі також наведені результати пошуку та дослідження трьох обраних зірок зі спектральними особливостями групи Волопаса (див табл.2). Малоамплітудна змінність таких зірок була відкрита тільки в 1994 році, і вони ще не виділені як тип змінності, але умовно називаються зірками "типу Волопаса". Ми почали пошук змінності зірок типу Волопаса в 1994 році, як тільки з'явився перший список зірок, у яких була надійно встановлена належність до типу по спектральних ознаках. Спостереження були виконані з використанням двоканальної та трьохзоряної методик. У таблиці 2 наведені характеристики обраних зірок та зірок порівняння: номер у каталозі HD, візуальна зоряна величина в смузі V, спектральний клас, індекси системи Стрьомгрена, швидкість обертання зірки.
Таблиця 2. Астрофізичні дані зірок типу Волопаса і зірок порівняння.
HD |
mv |
Sp |
b-y |
m1 |
c1 |
vsini |
||
38545 |
5.67 |
A2 Va Boo |
0.042 |
0.168 |
1.114 |
2.852 |
200 |
|
39098 |
6.61 |
B9 |
2.802 |
|||||
39019 |
5.71 |
K0 |
||||||
204041 |
6.46 |
A1 Vb Boo |
0.092 |
0.167 |
0.940 |
2.846 |
70 |
|
204121 |
6.40 |
F5 |
0.297 |
0.165 |
0.478 |
2.661 |
||
203405 |
6.82 |
F2 |
0.241 |
0.169 |
0.674 |
|||
221756 |
5.50 |
A1 Va Boo |
0.056 |
0.166 |
1.072 |
2.878 |
100 |
|
221903 |
8.3 |
A0 |
У рамках цієї пошукової програми установлена відсутність змінності зірок HD204041 і HD38545 з рівнем шуму 0.m003 и 0.m005, але запідозрена в наявності малоамплітудної змінності зірка порівняння HD204121. У зірки HD221756 виявлені дві основні частоти коливань зірки, f1=15.85 c/d (P1=1.51 h, A1=11 mmag) і f2=27.54 c/d (P2=52 min., A2=6 mmag). Описані особливості пульсацій, властиві саме зіркам типу Волопаса й особливості методики обробки даних таких зірок з малими і змінними амплітудами.
У розділі 5 представлені результати об'єднання спостережень трьох обсерваторій: Ксінлонг (Китай), Душак-Ерекдаг і Тейде (Іспанія, Тенериф), - малоамплітудної зірки VW Овна, що входить у подвійну систему BDS1269. Описано проблеми, що виникають при об'єднанні даних спостережень декількох різних обсерваторій і методи їхнього рішення. Отримано єдину криву блиску VW Овна у фільтрі v системи Стремгрена загальною тривалістю 164.9 години протягом 16 ночей. Для всієї тривалості спостережень перевірена відсутність змінності в області частот 20 - 400 c/d.
Таблица 3. Розвиток уявлень про частотне розвинення кривої блиску VW Овна
Час |
Частотне розвинення |
Автори |
|
1976 жов |
6.71, 11.1 |
Персі, 1980 |
|
1976 лист |
6.35, 10.74 |
Ручинський, 1978 |
|
6.35, 10.72, 6.07, 6.56 |
Куртц, 1980 |
||
6.23, 6.51, 11.77, 9.71, 11.34 |
Лі і Джианг, 1993 |
||
1987 жов |
6.21, 6.52, 11.83, 9.71, 11.38 |
||
1982 вер- |
3.51, 6.23, 7.52, 9.34, 10.28, |
МакНамара і Хоран, 1984 |
|
1983 лют |
11.00, 11.18 |
||
1993 жов |
6.23, 6.52, 9.35, 10.82, 9.51, |
Лью та ін., 1996 |
|
10.73, 12.84 |
|||
1993 жов |
6.23, 6.52, 9.34, 10.81, 12.85 |
Дорохова, 1999 |
У результаті частотного аналізу кривої блиску знайдене оригінальне більш надійне 5-ти частотне розвинення, у якому представлені основні частотні складові. Запропоновано на даному етапі обмежитися цим розвиненням, тому що при подальшому розкладанні з'являються частоти, близькі до знайдених, що може бути наслідком неврахованих трендів кривої блиску. Дано докладне обговорення результатів аналізу, проведена ревізія абсолютної зоряної величини VW Овна по фотометричних калібровках з урахуванням ефектів металличності і швидкого обертання зірки.
Помічені і проаналізовані протиріччя попередніх результатів дослідження пульсаційної активності VW Овна, зроблений висновок про належність зірки до типу Волопаса, що усуває ці протиріччя.
ВИСНОВКИ
Основні результати роботи, дається їх коротке обговорення і зроблено ряд узагальнюючих положень.
У даній роботі приводяться результати дослідження малоамплітудних пульсуючих зірок нижньої частини СН переважно за спостереженнями на двоканальному фотометрі, приладнаному до 0.8 м телескопа високогірної станції Душак-Эрекдаг НДІ АО ОНУ.
- Показано, що астроклімат у районі гори Душак-Ерекдаг має високу якість атмосферної прозорості, причому стабільно висока прозорість атмосфери зберігається протягом тривалих сезонів спостережень. Перевірено спектральні і частотні характеристики прозорості атмосфери, установлено, що вони відповідають вимогам, які потрібні для спостережень астросейсмологічних об'єктів. Створено спостережувальну станцію Душак-Ерекдаг НДІ АО ОНУ в цьому високогірному районі Середньої Азії (Туркменістан).
- Підготовлений ряд комплексів програм для двоканальної фотометрії і створена система адаптації фотометрії до міжнародних стандартів для зірок нижньої частини СН. У результаті отримана точність безупинних спостережень, що досягає декількох десятитисячних зоряної величини.
- Результати спостережень 3-х зірок нижньої частини СН діаграми Герцщпрунга-Рессела у тривалих кооперативних міжнародних програмах:
1. 4 Гончих Псів, яка знаходиться на пізній стадії еволюції зірок типу Щита і для якої нами було отримано 81.3 години високоточної фотометрії. За допомогою наших даних поліпшене спектральне вікно, знижений рівень шуму з 8 до 5 тисячних зоряної величини, виявлені додаткові піки в частотному спектрі на окремих інтервалах часу. Підтверджені 34 частоти у частотному спектрі, це найбільша кількість частот для зірок ГП.
2. Зірки VW Овна, що входить у подвійну систему BDS1269. Автором вперше об'єднані спостереження трьох обсерваторій міжконтінентальноі кампанії: Ксінлонг, Душак-Ерекдаг і Тейде. Проаналізовано 164.9 години спостережень. Знайдено оригінальне більш надійне 5-тичастотне розвинення кривої блиску. По характеристиках пульсацій зроблений висновок про належність зірки до типу Волопаса.
3. roAp зірки Малого Коня, для якої нами було отримано 38 годин безперервної одноканальної фотометрії у рамках міжнародної спостережувальної кампанії 1992 року. Вперше ототожнені 4 частоти пульсацій зірки на фотометричному матеріалі. Уперше показано, що в частотному спектрі зірки спостерігається змінність амплітуд складаючих пульсацій на шкалі часу менш доби.
- Створена регулярна програма пошуку roAp зірок на підставі фотометричних і спектральних ознак, що визначають можливу належність зірок класів A-F до цього типу змінності.
- Відкрита високообертонна низькоступінна змінність Ap зірки HD99563 і встановлений факт належності HD99563 до типу roAp зірок.
- Виявлено відсутність високообертонної змінності у 4-х пекулярних зірок класів A-F і встановлений факт їх належності до типу noAp зірок.
- У рамках програми пошуку і дослідження змінності зірок типу Волопаса виявлена мультиперіодичність зірки HD221756, що ставить її в ряд важливих для астросейсмології об'єктів.
астросейсмологія пульсуючий зірка
СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ:
1. Dorokhov N.I., Dorokhova T.N., Mkrtichian D.E. New astronomical station on mount. Dushak-Erekdag. III Observations of the roAp star HR1217// Odessa Astronomical Publ. - 1994.- V.7, N2 - P.170-171
2. Dorokhov N.I., Dorokhova T.N., Komarov N.S., Mkrtichian D.E., Mukhamednazarov S. A new astronomical station at the Mt.Dushak-Erekdag// Astron. Astrop. Trans.- 1995, V. 8 - P. 263-267
3. P.Martinez, W.W.Weiss, T.J. Kreidl, M.J.Nelson, G.R.Roberts, D.E.Mkrtichian, N.I.Dorokhov, T.N.Dorokhova, P.E.Crake The p-mode spectrum of Gamma Equ (HR 8097)// Mon. Not. Roy. Astron. Soc. - 1996. - V. 282, N1 - P.243-256
4. Dorokhova T.N., Dorokhov N.I. Research of the variability of Bootis stars by using the dual-channel photometer// Odessa Astronomical Publications - 1996.- V. 9 - P. 107
5. Dorokhova T.N., Dorokhov N.I. Observations of three Lambda Bootis stars by using dual-channel photometer// IBVS - 1997.- N4445 - P.1- 4
6. Dorokhova T.N. Discovery of rapid oscillations in Ap star HD99563. // Odessa Astronomical Publications - 1997. - V. 10 - P. 100-103.
7. Дорохова Т.Н. - Объединение данных VW Ari, полученных в результате международной кампании - Кинематика и физика небесных тел, 1999. - Т.15, N2 - C.160-170
8. Stankov A., Handler G., Mkrtichian D.E., Janiashvili E.B., Kusakin A.V., Dorokhov N.I., Dorokhova T.N., Breger M. The multiperiodic Delta Scuti star 4 CVn: 1997 Asian photometry// The Journal of Astronomical Data (JAD) - 2000.- Vol. 6, N 5, P.1-57
9. Dorokhova T.N., Dorokhov N.I., Solheim J.-E., Gonzalez Perez J.M. About 21st run of WET: PG 1336-018// Odessa Astronomical Publications - 2001.- V.14 - P. 129-133
10. Дорохов Н.И., Дорохова Т.Н. Автоматическая система получения точных фотоэлектрических наблюдений// Труды 8-ой научно-технической конференции “Фотометрия и ее метрологическое обеспечение”, Москва, Госстандарт СССР - 1990. - C.121
11. Dorokhova T.N., Dorokhov N.I. Observations of roAp stars at the Mt.Dushak-Erekdag// Proceed. of 26th Meeting of European Working Group on CP Stars, Vienna, Austria. Eds. P.North, A.Schnell, J.Ziznovsky - Tatranska Lomnica - 1998.- P.338-340
Додатковий список публікацій по темі дисертації:
12. Dorokhov N.I., Dorokhova T.N., Komarov N.S., Mukhamednazarov S. New astronomical station on mt. Dushak-Erekdag. I The station//Odessa Astronomical Publ. - 1994.- V.7, N2 - p.167
13. Dorokhov N.I., Dorokhova T.N. Observations of the roAp star HD134214 with a split prism// A Peculiar Star Newsletter - 1996. - N 25 - P. 13-17
14. Dorokhova T.N., Dorokhov N.I., Mkrtichian D.E. - Photometry of the low ampliudes' Scuti star VW Ari - Odessa Astronomical Publications - 1997. - V. 10 - P. 104-108
15. Dorokhov N.I., Dorokhova T.N., Komarov N.S., Mukhamednazarov S. News from Mt. Dushak-Erekdag, 1997, Odessa Astronomical Publications - 1997. - V. 10 - P. 123-125
16. Dorokhova T.N. Revision of the absolute magnitude of BDS 1269A// Delta Scuti Star Newletter - 2001.- N 15 - P.63-65
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Природа ядерних реакцій, їх поріг і механізм. Штучне перетворення ядер одних хімічних елементів в ядра інших. Реакції ділення та ланцюгова реакція. Використання ядерної енергії. Термоядерні реакції та енергія зірок. Керований термоядерний синтез.
реферат [61,2 K], добавлен 12.04.2009Виконання схем конденсаційних електростанцій згідно загальних стандартів. Вибір числа і потужності автотрансформаторів зв'язку. Техніко-економічний розрахунок. Кошторисно-фінансовий розрахунок будівництва КЕС. Охорона праці і навколишнього середовища.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.05.2009Серед видів люмінесцентного аналізу виділяють методи кількісного аналізу, якісного аналізу та люмінесцентну мікроскопію. Методи люмінесцентного аналізу знайшли застосування при проведенні досліджень в медицині, в криміналістичному аналізі, дефектоскопії.
реферат [803,9 K], добавлен 24.06.2008Аналіз технологічної схеми блоку з реактором ВВЕР-1000, принципова теплова схема 1 і 2 контурів та їх обладнання. Призначення, склад, технічні характеристики системи автоматичного регулювання. Функціональна будова електричної частини системи регулювання.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 23.09.2009Розгляд особливостей методів калібровки лічильників електричних індуктивних. Визначення недоліків та переваг різних методів калібровки, опис автоматизованого способу. Детальний аналіз особливостей роботи автоматизованого пристрою калібровки лічильників.
отчет по практике [411,5 K], добавлен 14.07.2015Історія виникнення фотометричних методів. Класифікація методів за способом трансформування поглиненої енергії. Основні закономірності світлопоглинання. Методика визначення концентрації речовини в розчині. Устаткування для фотометричних вимірів.
реферат [27,1 K], добавлен 12.05.2009Побудова та принцип дії електромеханічного перетворювача (ЕМП) як складової частини електрогідравлічного підсилювача потужності. Типи робочих зазорів. Основні статичні та динамічні характеристики ЕМП електромагнітного типу, суттєвий вплив на них.
реферат [666,2 K], добавлен 20.03.2016Суть методів аналізу перехідних процесів шляхом розв‘язку задач по визначенню реакції лінійного електричного кола при навантаженні. Поведінка кола при дії на вході періодичного прямокутного сигналу, його амплітудно-частотна і фазочастотна характеристика.
курсовая работа [461,9 K], добавлен 30.03.2011Дослідження теоретичних методів когерентності і когерентності другого порядку. Вживання даних методів і алгоритмів для дослідження поширення частково когерентного випромінювання. Залежність енергетичних і когерентних властивостей вихідного випромінювання.
курсовая работа [900,7 K], добавлен 09.09.2010Вибір генераторів та силових трансформаторів. Техніко-економічне порівняння варіантів схем проектованої електростанції. Розрахунок струмів короткого замикання та захисного заземлення. Конструкція розподільчого пристрою. Вибір теплотехнічного устаткування.
дипломная работа [319,7 K], добавлен 08.04.2015Вимірювання змінної напруги та струму. Прецизійний мікропроцесорний вольтметр: структурні схеми. Алгоритм роботи проектованого пристрою. Розробка апаратної частини. Розрахунок неінвертуючого вхідного підсилювача напруги. Оцінка похибки пристрою.
курсовая работа [53,8 K], добавлен 27.10.2007Енергозбереження як пріоритет загальнонаціональної політики України з врахуванням відсутності запасів нафти, газу, ядерного палива. Зниження залежності національної економіки від зовнішнього енергопостачання і позиціонування країни на міжнародних ринках.
статья [16,2 K], добавлен 09.05.2011Складові частини атома: ядро, протони, нейтрони та електрони. Планетарна модель атома або модель Резерфорда. Керована та некерована ланцюгова ядерна реакція. Поняття ядерного вибуху як процесу вивільнення великої кількості теплової і променевої енергії.
презентация [2,3 M], добавлен 21.05.2012Електромагнітні імпульси у середовищі, взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Квантовій опис атомів і резонансна взаємодія з електромагнітним полем, площа імпульсів. Характеристика явища фотонної ехо-камери та його експериментальне спостереження.
курсовая работа [855,2 K], добавлен 13.08.2010Розробка заходів щодо вдосконалення системи електропостачання аеродромних вогнів злітно-посадкової смуги в світлосигнальних системах аеродрому. Визначення показників надійності, оцінка їх впливу на рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 25.08.2012Вибір числа й потужності трансформаторів ТЕЦ-90. Техніко-економічне порівняння структурних схем. Вибір головної схеми електричних сполук, трансформаторів струму і струмоведучих частин розподільних пристроїв. Розрахунок струмів короткого замикання.
курсовая работа [210,4 K], добавлен 16.12.2010Основні частини трифазного генератору: статор і ротор. Зв'язана трифазна чотирипровідна система. Перший закон Кірхгофа. З'єднання фаз генератора зіркою. Формули фазної та лінійної напруг. З'єднання фаз навантаження трикутником. Потужності трифазного кола.
лекция [65,6 K], добавлен 25.02.2011Характеристика світового ринку енергоресурсів. Нестабільність світових енергетичних ринків, яка посилюється спадом у світовій економіці. Місце енергетичного фактору у міжнародних відносинах. Вирішення проблем нафтової, вугільної та ядерної енергетики.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 05.06.2011Розрахунок котельного агрегату, склад і кількість продуктів горіння. Визначення теплового балансу котла і витрат палива. Характеристики та розрахунок конвективної частини. Тепловий розрахунок економайзера і перевірка теплового балансу котельного агрегату.
курсовая работа [677,6 K], добавлен 17.03.2012Підрахунок кількості продуктів горіння. Розрахунок ентальпії газів. Тепловий баланс котла. Визначення теплонадходжень в топку. Розрахунок конвективної частини котла. Тепловий розрахунок економайзера. Перевірка теплового балансу котельного агрегату.
контрольная работа [84,8 K], добавлен 02.04.2013