Исследование методики определениясобственных движений звезд относительногалактик на основе фотографическихнаблюдений в Пулкове Бобылев, Вадим Вадимович

Введение к работе

Актуальность работы. В Главной астрономической обсерватории РАН близится к завершению многолетняя работа по созданию Пулковского фотографического Каталога (ПК) абсолютных собственных движений слабых звезд с привязкой к галактикам. Работа является частью международной кооперативной работы по созданию Каталога Слабых Звезд.

Абсолютные собственные движения звезд являются базой для проведения звездно-статистических исследований. Каталоги собственных движений звезд, создаваемые на основе наземных наблюдений, могут быть отягощены значительными систематическими ошибками. Требуется их тщательное исследование и устранение. Необходимая миллисекундная точность при вычислении астрономических констант, таких как постоянная прецессии земной оси, параметры движения Солнца и т.п., при фотографических наблюдениях достигается либо за счет привлечения огромного числа площадок (Ликская программа), либо путем создания сводного каталога, формируемого из многих независимых каталогов (план А. Н. Дейча). Задача исследования и учета всего спектра систематических ошибок, присущих данному инструменту и данному способу редукции, учет факторов, ранее не принимавшихся во внимание, сохраняет свою актуальность. В настоящее время высокоточные каталоги абсолютных собственных движений звезд особенно актуальны для определения параметров ориентации

космической системы координат, получаемой по программе HIPPARCOS, относительно фундаментальной, построенной на базе наземных наблюдений.

Цель и задачи работы. Целью работы является получение реальных оценок точности (как в случайном, так и в систематическом отношении) относительных и абсолютных собственных движений звезд ПК, учитывающих условия наблюдений, число галактик в каждой паре пластинок, особенности переносного движения опорных звезд, уравнение блеска. Исходя из этого, в работе решаются следующие задачи:

1. Вывод средневзвешенных (наилучших в случайном отношении) соб
ственных движений звезд в каждой области ПК. Это требует ре
шения следующих частных задач:

а) Исследование различных опорных систем звезд.

б) Исследование центральных и дифракционных изображений кон
трольных звезд (КЗ) на пластинках, полученных с использо
ванием дифракционной решетки.

в) Приведение пятиминутных экспозиций к системе опорных звезд
с часовой экспозицией.

г) Определение и исключение уравнения блеска.

д) Определение системы весов.

2. Определение наилучшей опорной системы звезд, обеспечивающей
наименьшие систематические ошибки при абсолютизации собствен
ных движений звезд относительно галактик. Имеется три способа
абсолютизации: косвенный, прямой и способ "галактики-опорные".
Формально косвенный способ абсолютизации при числе галактик
N_ga[ < 5 обеспечивает лучшую в случайном отношении точность
определения абсолютных собственных движений звезд. Однако, в
некоторых областях может сохраняться скрытая ошибка локального
переноса опорных звезд, не выявляемая традиционными методами.
Эта ошибка может быть обнаружена при сравнении абсолютных
собственных движений звезд, полученных двумя способами — кос
венным способом и способом "галактики-опорные" (при достаточ
ном для применения способа "галактики-опорные" количестве галак
тик Ngai — Ю). Применение прямого способа абсолютизации дает
возможность непосредственного определения параметров локального
переноса опорных звезд — &х(у)і Рх(у)> Ух(у)- Такой подход также

позволяет выявить локальної движения опорных систем звезд относительно галактик. Признаком существования ошибки локального переноса в данной области может служить, во-первых, выполнение следующих неравенств:

\(l + A_x)-(M_I/M_u)_x\>3-a_ll,

\(\+B_y)-(M_I/M_II)_y\>3-a_ti,

где А_х, В_у — постоянные пластинки; Mi, Мц — предвычислен-ные значения масштабов учитывающие условия наблюдений соответствующих пластинок. Во-вторых — существование зависимости полученных абсолютных собственных движений звезд от измеренных координат. Это требует решения следующих частных задач:

а) Выявить области ПК, имеющие достаточное количество галак
тик для применения в них различных способов абсолютизации
собственных движений звезд относительно галактик.

б) Обнаружить ошибку локального переноса опорных звезд и
устранить ее в тех случаях, когда это возможно.

в) Вычислить ошибки абсолютизации собственных движений
звезд при различных способах абсолютизации с использованием
различных систем опорных звезд.

3. Создание каталога абсолютных собственных движений звезд, свободных от ошибок локального переноса опорных звезд, его исследование и определение на его основе некоторых кинематических характеристик звезд в Галактике.

Научная новизна работы:

1. В задаче вывода средневзвешенных значений собственных движений звезд предложен метод определения весов различных экспозиций (каталогов) с использованием, в отличие от классического метода Дейча — Перепелкина, только условия вида:

(X^0*i,fc ~M2,fc)² )/т = єі² + е₂².
4=1 '

Тем самым, предложено решение, исключающее необходимость введения, как в методе Дейча-Перепелкина, дополнительного условия:

( Х^¹-*² - M2,fc²) )/т = Єі² -є₂²,
Ч=і '

принципиально снижающего к .,, ектность метода, особенно, при малом числе звезд. В работе получено решение с использованием предложенного метода при числе экспозиций, равном 5, и числе звезд около 50.

1. Показано, что в отдельных областях ПК ошибка локального переноса опорных звезд может быть существенной и достигать ~ 0.02"/год при при расстоянии звезды от центра пластинки -- R > 40 мм. Впервые на базе пулковского материала создан каталог абсолютных собственных движений звезд, свободных от ошибок локального переноса опорных звезд.

2. Получены следующие результаты сравнения прямого и косвенного способов абсолютизации собственных движений звезд в 10 избранных областях ПК:

способ абсолютизации ошибка абсолютизации

"Галактики-опорные." ± 0.0030 "/год

Косвенный, за.on.-яркие, ІЗ"¹.8 ± 0.0039 "/гоа

Косвенный, за.on.-слабые, І5"\7 ± 0.0035 "Угод

Т.о., установлено, что в данных областях наименьшую ошибку абсолютизации обеспечивает метод "галактики-опорные". Для трех указанных опорных систем вычислены абсолютные вековые параллаксы звезд.

4. На основе сравнения абсолютных собственных движений звезд ка
талога AGK3 и ПК получены следующие поправки постоянной пре
цессии:

Ak = -0.0037 ± 0.000б"/год, д„ ₌ +0.0040 ± 0.000б"/год.

Практическая ценность.

1. Разработанная методика определения средневзвешенных собственных движений звезд позволяет получить и исследовать случайные ошибки относительных и абсолютных собственных движений звезд с привлечением всего имеющегося в Пулкове материала. Данная методика может быть применена для вывода собственных движений звезд во всех 149 областях ПК.

2. Исследование абсолютных собственных движений звезд, полученных способом "галактики-опорные" в 10 избранных областях, показало, что в отношении ошибки абсолютизации эти собственные движения

получены с наилучшей для ПК точностью, поскольку свободны от систематической ошибки локального переноса опорных звезд. 3. Полученны новые значения поправок постоянной прецессии.

На защиту выносятся:

3. Результаты анализа 149 пар пластинок ПК, снятых с использованием дифракционной решетки. Поправки постоянной прецессии, вычисленные из сравнения собственных движений звезд ПК (полученных по измерениям их дифракционных изображений и поэтому свободных от уравнения блеска) и каталога AGK3.

4. Методика вывода средневзвешенных значений собственных движений звезд в отдельной области ПК в случае использования разнородного наблюдательного материала.

5. Результаты определения точности (в случайном и систематическом отношении) относительных и абсолютных собственных движений звезд в 20 избранных областях ПК.

6. Каталог абсолютных собственных движений 3 852 звезд, полученых методом "галактики-опорные" в 10 избранных областях ПК.

7. Результаты сравнения различных способов абсолютизации.

8. Рекомендации для вывода собственных движений звезд во всех областях ПК.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на заседаниях научных семинаров ГАО РАН, 23-й астрометрической конференции СССР (Ленинград, март 1985 г.), международной конференции ''Structure and evolution of stellar system" (Петрозаводск, август 1995 г.).

Публикации и вклад автора. Основные результаты по теме диссертации опубликованы в работах [1-9]. В работах [2,3,5,9] вклад автора заключался в измерении пластинок, проведении вычислений с использованием разработанного автором пакета программ и обсуждении полученных результатов.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-й глав, заключения и приложения. Она изложена на 175 страницах (без приложения), включает 26 рисунков и 43 таблицы. Список литературы содержит 92 наименования. В приложении приводится Каталог абсолютных собственных движений 3 852 звезд, полученых методом "галактики-опорные" в 10 избранных областях ПК.

Похожие диссертации на Исследование методики определениясобственных движений звезд относительногалактик на основе фотографическихнаблюдений в Пулкове

Исследование двойной звезды 61 Лебедя на основе фотографических наблюдений на 26-дюймовом рефракторе Пулковской обсерваторииГоршанов Денис Леонидович

Исследование избранных двойных и кратных астероидов из группы АСЗ и главного пояса на основе фотометрических наблюденийВерещагина, Ираида Александровна

Экваториальные координаты и собственные движения 58483 звезд до 16.5^m в пулковских площадках с галактиками в системе ICRS и их исследование Ховричев Максим Юрьевич

Исследование физических основ и разработка методик активационного анализа природных объектов на циклотронеСайдмурадов, Жалол

Методика ядерно-физических исследований на основе автоматизированной обработки данных трековых детекторовАлександров Андрей Борисович

Методика исследования тепловых характеристик влагосодержащих материалов на основе решения обратной задачи теплопроводностиСергеев, Сергей Викторович

Исследования актуальных проблем ядерной физики на основе методики полностью автоматизированной обработки трековых детекторов на многофункциональной установке ПАВИКОМПолухина Наталья Геннадьевна

Методика исследования взаимодействия плазмы с поверхностью на основе спектроскопии ионного рассеяния и установка для ее реализацииМамедов, Никита Вадимович

Разработка методики определения интервалов притока пластовых флюидов на основе термогидродинамических исследований скважин автономными приборами Мешков Василий Михайлович

Разработка методики определения состава жидкости в скважине на основе термогидродинамических исследованийНестеренко Михаил Геннадьевич