Введение к работе
Диссертация посвящена наблюдениям покрытий звезд Луной фотоэлектрическим методом, обработке результатов и их интерпретации. Наблюдения проводились в период с 1982 по 1990 гг. на электрофотометре, установленном на телескопе АЗТ-14А Астрономической обсерватории им.В.П.Энгелыардта Казанского государственного университета.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Одной из важных задач астрономии является проведение высокоточных наблюдений быстропротекающих процессов, связанных со звездами. Значительный интерес представляют в этом смысле наблюдения покрытий звезд Луной фотоэлектрическим методом, где падение интенсивности J светового потока от звезды протекает за время порядка 20 - 40 миллисекунд. Эти наблюдения требуют аппаратуры с высокой степенью разрешения l „тистрируемого процесса. Результаты обработки наблюдений представляют собой ценный материал для решения ряда задач астрометрии и астрофизики. В области астрометрии они позволяют решать координатно-временные задачи, непрерывный интерес к которым неоднократно отмечался на конференциях по астрометрии (1987 г., Киев; 1990 г., Львов; 1993 г., Пулково), совещаниях по проблемам Государственной службы времени и частоты (1984, 1986 гг., Менделеево, ВНИИФТРИ). В соответствии с решением Всесоюзного научно-координационного совещания "Проблемы, разработки и использования астрономических средств ГСВЧ" (1984 г., ВНИИФТРИ) разработана программа наблюдений покрытий звезд Луной в целях определения поправки к динамическому времени. В комбинации с другими наблюдениями, например лазерными, фотоэлектрические наблюдения покрытий позволят с большей и возрастающей со временем точностью определять не только элементы лунной орбиты, но и систематические ошибки фундаментальной системы координат, а также относительные сдвиги различных геодезических систем.
Сравнение момента покрытия, полученного из наблюдений, с предвьічйсленньїм позволяет определять угловой радиус Луны, ее координаты, параллакс и координаты места наблюдения. Результаты анализа регистрограмм наблюдений покрытий
t
используются при изучении рельефа и общем формы краевой зоны Луны, при селенодезических измерениях и картографировании Луны, при уточнении параметров сг движения и вращения, а также для исследования общей фигуры Луї л.
В области астрофизики результаты метода фотоэлектрических наблюдений покрытий звезд Луной используются для определения геометрических и фйзнчгдага параметров заезд. Определение угловых размеров звезд позволяет, при наличии тригонометрически;; параллаксов звезд, вычислить их линейные размеры, построшь. независимую шкалу эффективных температур, проведать контроль согласования углового диаметра звезды с другими наблюденными' характеристиками. Исследование регастрограммы иабяюдшия позволяет строить распределение яркости по диску покрываемой звезды, что используется для сравнения с результатами расчетов моделей атмосфер этих звезд и дает возможность проводить проБврху правильности моделей независимо от данных спектрального апапшз. Зависимость распределения яркости по диску от строения оболочки звезды позволяет изучать изменение с глубиной некоторых парамгтроз ее атмосферы без использования каких-либо модельных предположений об ее структуре.
Общей чертой этих двух задач (астрометрнчзской и астрофизической) jsshsctcs то обстоятельство, что и в том и другом случае приходится шість депо с высокоточной регистрацией на сложной апяаратуре а с тщатслькьш анализом дифракционной картины с применением современных методов обработки.
До середины нашего столетня результаты наблюдений покрытий использовались исключительно для решения астррметрических задач. Начина» с 1627 г. в Гринвичской обсерзаторзш ведутся наблюдения покрытий звезд Луной втаушшши методом с цель» изучения движения Луны, а также для вредалення некоторых фундакёпт&яышя астрономических постоянных Щ. Работы Р.Ныохош, Сижсера-Дконса в других [2, 3} показака, что еистшатаческиэ кзбжодскет сокрытий згезд Луной дзюпг хоровой натерши для опредешиз) радиуса Луны, элементов ее орбиты, поправок зфемеридкого времеші. Появление фотоэлектрических методов, параду с повьезеийш точности регистрации момезггов покрытий, дало возможность извлекать из результатов наблюдений такие важные для астрономии данные как угловые размеры звезд, распределение яркости по диску
звезды [4, 5, 6, 7, 8]. Первые результаты фотоэлектрически., наблюдений покрытий звезд Луной получены в 1939 г. Уитфордом [9] Изменяющаяся по времени при покрытии интенсивность звезды была заснята на 35 мм кинопленку со скоростью 450 мм/с. Наиболее полную теорию обработки дифракционной кривой представил в том же году Уильяме [10]. Он построил теоретические дифракционные картины для покрытий ряда звезд с угловыми размерами от 0.00001" до 0.004" используя идею о зависимости падения интенсивности излучения звезды во время покрытия от таких параметров, как скорость движения Луны, диаметр телескопа, эффективная длина волны наблюдения.
В настоящее аремя, помимо покрытий звезд Луной, наблюдаются покрытия ею планет, астероидов, а также покрытия астероидами и планетами звезд [11, 12J. Основное количество работ по этой теме принадлежит небольшому числу авторов [13]. В Америке и Европе определяют угловые размеры звезд, распределение яркости по диску звезды, а в Японии фотоэлектрические наблюдения проводятся в основном, для определения поправки к эфемеридному времени и геодезическим координатам пунктов наблюдений. Есть и совершенно необычные идеи использования результатов наблюдений покрытий, например, для определения искривления световых лучей, приходящих от звезд, наблюдаемых в произвольном направлении под действием гравитационного поля Солнца [14].
В 60 - 80 -х годах фотоэлектрические наблюдения покрытий,
проводились в Полтавской гравиметрической обсерватории [15],
университетских обсерваториях Томска [16], Ленинграда [17]. Однако
получить качественные дифракционные картины и организовать
систематические наблюдения тогда не удалось. Большая работа была
проведена М.Б.Богдановым, обработавшем результаты наблюдений, в
оснозном, красных гигантов. Применяя метод регуляризации для
решения интегрального уравнения Френеля он получил оценки
углевых размеров ззезд, а также распределение яркости по дискам
некоторых из них [18]. Целая группа сотрудников ГАИШ провела
работы по наблюдениям и обработке результатов покрытий звезд
Луной [19]. Угловые диаметры 12 ззезд, оценку эффективных
температур этих звезд, наклон поверхности Луны в точке покрытия к
среднему горизонту определил в ряде своих работ Е.М.Труиковский
[20, 21]. Наблюдения проводашнсь па 48-см телескопе АЗТ-14А
Высокогорной Тянь-Шаньскон экспедиции ГАИШ. В
Астрономической обсерватории им. Энгельгардта наблюдения покрытий звезд Луной фотоэлектрическим методом начались в конце семидесятых годов. Основную подготовительную работу па организации наблюдений провел В.Б.Капков. Наиболее значимый результат его работ - наблюдение покрытия астеровдом 2 Паллас звезды AGK 3 +18844 в 1983 г. В работе [22] приводятся результаты обработки этого наблюдения и высказывается предположение о присутствии вокруг этого астероида поглощающей свет материи -газово-пылевого облака, образовавшегося при столкновениях с метеоритами. Им же рассчитаны параметры этого облака. Подобные наблюдения достаточно сложно проводить и поэтому, даже к настоящему времени, в периодической печати редко появлялись похожие работы.
Тяким образом, фотоэлектрические наблюдения покрытий звезд Луной основанные на современной наблюдательной аппаратуре, позволяют не только уточнять важные для астрометрии величины -угловой радиус и параллакс Луны, поправку к эфемеридному времени и т. д., но и определять новые характеристики небесных объектов -угловые размеры звезд, распределения яркости по их дискам и др.
1. Выполнение фотоэлектрических наблюдений покрытий звезд
Луной с временным разрешением до 1 миллисекунды на
электрофотометре АОЭ, установленном на телескопе АЗТ-14А.
2. Определение моментов покрытий, углового радиуса и параллакса
Луны, угловых радиусов звезд. Вычисление поправок к координатам
места наблюдения. Уточнение шкалы равномерного динамического
времени.
3. Исследование карт краевой зоны Луны по результатам
наблюдений покрытий звезд Луной.
1. Получен ряд дифракционных кривых за период с 1982 по 1989 гг.,
из которых определены моменты покрытий для 44 звезд.
-
Выполнены исследования 6 карт краевой зоны Луны по результатам наблюдений покрытий.
-
Оценены верхние пределы угловых размеров 11 ранее не исследованных звезд.
-
Комплексно исследованы на согласование друг с другом наблюденные характеристики звезд - видимая звездная величина,
колор-индекс, показатели цвета, параллакс, угловой диаметр.
НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОс ГЬ РАБОТЫ.
Полученные автором результаты фотоэлектрических наблюдении с временным разрешением 0.01-0.001 сек. служат ценным материалом для дальнейшей разработки задач интерпретаций кривых покрытии, применения различных методик обработки этих данных и получении информации о небесных объектах. Результаты работы подтверждают перспективность применения телескопов небольших размеров для фотоэлектрических наблюдений покрытий звезд Луной. Полученные моменты покрытий могут быть использованы для уточнения связи между шкалами атомного и динамического времени. Результаты работы могут найти применение в ГАИШ, ВНИИФТРИ. Саратовском госуниверситете, ГАО АН Украины, АО Киевского университета.
-
Результаты наблюдении покрытий звезд Луной с временным разрешением до 0.001 сек., полученные автором на электрофотометре телескопа АЗТ-14А АОЭ с 1985 по 1989 гг.;
-
Моменты покрытий для 44 звезд, значения углового радиуса и параллакса Луны, поправки к равномерному динамическому времени, координатами места наблюдения;
-
Результаты исследования 6 карт краевой зоны Луны;
-
Угловой радиус звезды cGem и оценки угловых размеров 11 ранее не исследованных звезд.
Полученные в данной работе результаты докладывались на итоговых конференциях КГУ за 1989, 1992, 1993 гг., астрофизическом и астромстричсском семинарах ГАИШ (1993 г.). Всесоюзных совещаниях по проблемам ГСВЧ (Меидслеево, ВНИИФТРИ, 1986,1988 гг.), Всесоюзных конференциях п г. Киеве (1987 г.), г. Львов (1990 г.), Российской астромстрнческой конференции в Пулково (1993 г.).
В основе диссертации лежит наблюдательный материал, полученный двумя наблюдателями - Капковым В.Б. (наблюдения до 1985 г.) и автора настоящей работы (с 1985 г.). Обработка всех регистрограмм и их интерпретация принадлежит автору диссертации.
По теме диссертация опубликозаїЙ 7 статей.
Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения и списка литературы. Общий объем 116 страниц, 31 рисунок, 28 таблиц, библиографический список состоит из 122 наименований.
