ü ü þ ü ü þü þü þ ý þ þ ü ý þü - Московский государственный

Ìîñêîâñêèé îñóäàðñòâåííûé Óíèâåðñèòåò èìåíè Ì. Â. Ëîìîíîñîâà
Ôèçè÷åñêèé àêóëüòåò
Íà ïðàâàõ ðóêîïèñè
ÓÄÊ 524.7/524.82
Çîëîòóõèí Èâàí Þðüåâè÷
ÀËÀÊÒÈ×ÅÑÊÈÅ È ÂÍÅÀËÀÊÒÈ×ÅÑÊÈÅ
ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß Ñ ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅÌ ÑÎÂÅÌÅÍÍÛÕ
ÎÁÇÎÎÂ È ÂÈÒÓÀËÜÍÎÉ ÎÁÑÅÂÀÒÎÈÈ
Cïåöèàëüíîñòü: 01.03.02 àñòðîèçèêà, ðàäèîàñòðîíîìèÿ
ÄÈÑÑÅÒÀÖÈß
íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíè
êàíäèäàòà èçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê
Íàó÷íûå ðóêîâîäèòåëè:
ä..-ì.í. Øàêóðà Í.È.
ê..-ì.í. ×èëèíãàðÿí È.Â.
Ìîñêâà 2009
Îãëàâëåíèå
Ââåäåíèå
1 Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
4
19
1.1
Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2
Ìåòîä àâòîìàòè÷åñêîãî ïîèñêà çâåçäíûõ ñêîïëåíèé . . . . . . . 22
1.3
Ïðèìåíåíèå ìåòîäà ê äàííûì îáçîðà 2MASS . . . . . . . . . . . 27
1.4
åçóëüòàòû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.5
Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1.6
Êàòàëîã ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ è ïëàòîðìà äëÿ åãî
ïóáëèêàöèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2 Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
49
2.1
Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.2
Ýìïèðè÷åñêîå âû÷èñëåíèå k -ïîïðàâîê . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.3
2.4
2.2.1
Âûáîðêà ãàëàêòèê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.2.2
Âû÷èñëåíèå k -ïîïðàâîê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
åçóëüòàòû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.3.1
Àíàëèòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.3.2
Ïðîâåðêà íà ñïåêòðàõ SDSS DR7 . . . . . . . . . . . . . . 63
Äèñêóññèÿ è âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.4.1
Ñðàâíåíèå ñ ëèòåðàòóðîé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.4.2
Âîññòàíîâëåííûå çâåçäíûå âåëè÷èíû íà Z = 0 è ÿðêèå
êðàñíûå ãàëàêòèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.4.3
2.5
Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Ïðèëîæåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.5.1
Äâóìåðíîå àíàëèòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå k -ïîïðàâîê . . . 74
2
3
Îãëàâëåíèå
2.5.2
Êàëüêóëÿòîð k -ïîïðàâîê
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3 Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
83
3.1
Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.2
Ïîòîê îáëó÷åííîãî àêêðåöèîííîãî äèñêà â îïòè÷åñêîì/ÈÊ äèàïàçîíå íà ÷àñòîòå ν
3.3
3.4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Èññëåäîâàíèå 4U1323-619 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.3.1
åíòãåíîâñêèå íàáëþäåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.3.2
ÈÊ íàáëþäåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.3.3
åçóëüòàòû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.3.4
Äèñêóññèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Îòîæäåñòâëåíèå êàíäèäàòîâ â óëüòðàêîìïàêòíûå ðåíòãåíîâñêèå äâîéíûå ñèñòåìû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.5
3.4.1
Îòîæäåñòâëåíèå IGR J17254-3257
. . . . . . . . . . . . . 103
3.4.2
Îòîæäåñòâëåíèå SLX 1735-269 . . . . . . . . . . . . . . . 106
Îòêðûòèå îïòè÷åñêîãî äâîéíèêà AX J194939+2631
. . . . . . . 106
A Ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè äàííûõ â VO
127
A.1 Abstrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
A.2 Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
A.3 Óñòðîéñòâî ïðîãðàììíîãî ñëîÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
A.4 Äåòàëè êîìïîíåíò . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
A.5 Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Ââåäåíèå
Ïîñëå íåñêîëüêèõ ëåò èíòåíñèâíîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ ðåñóðñû Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè (Virtual Observatory, VO) äîñòèãëè óðîâíÿ çðåëîñòè,
äîñòàòî÷íîãî äëÿ èõ êàæäîäíåâíîãî èñïîëüçîâàíèÿ â íàó÷íûõ èññëåäîâàíèÿõ. Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ íàõîäèòñÿ íà ïîðîãå òîãî ìîìåíòà, êîãäà àñòðîíîìû íà÷èíàþò ïðîçðà÷íî äëÿ ñåáÿ èñïîëüçîâàòü å¼ â ðóòèííîé íàó÷íîé
ðàáîòå. Â äèññåðòàöèè ïðèâîäèòñÿ íåñêîëüêî ïðîåêòîâ ðàçíîãî óðîâíÿ, îñíîâàííûõ íà èñïîëüçîâàíèè ðåñóðñîâ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, êîòîðûå
âåäóò ê íàó÷íî çíà÷èìûì ðåçóëüòàòàì è ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ îñíîâûâàþòñÿ íà ïîâòîðíîì èñïîëüçîâàíèè ñóùåñòâîâàâøèõ ðàíåå äàííûõ.
×òî òàêîå Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ? Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðåàëèçàöèþ êîíöåïöèè ýëåêòðîííîé íàóêè â àñòðîíîìèè; ýòî
ìîùíàÿ âèðòóàëüíàÿ ñðåäà, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ óâåëè÷åíèÿ âîçìîæíîñòåé
àñòðîíîìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé è íàó÷íîãî âûõîäà äàííûõ. Îíà ñîðìèðîâàíà àðõèâàìè äàííûõ è ñðåäñòâàìè èõ àíàëèçà, ñêðåïëåííûìè âîåäèíî íàáîðîì îäíîðîäíûõ ñòàíäàðòîâ è òåõíîëîãèé, êîòîðûå âíåäðÿåò è ïîääåðæèâàåò
Ìåæäóíàðîäíûé Àëüÿíñ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè1 (International Virtual
Observatory Alliane, IVOA).
 íåñêîëüêî óïðîùåííîì îïèñàíèè óâåëè÷åíèå íàó÷íîãî âûõîäà äàííûõ
îçíà÷àåò ïîëó÷åíèå áîëüøåãî êîëè÷åñòâà íàó÷íûõ ðåçóëüòàòîâ (íàïðèìåð,
îïóáëèêîâàííûõ ñòàòåé èëè ïðåäñòàâëåííûõ äîêëàäîâ íà êîíåðåíöèÿõ) ñ
êàæäîãî ãèãàáàéòà äàííûõ, ïðèõîäÿùèõ ñ äàííîãî êîíêðåòíîãî èíñòðóìåíòà. Ýòî â êîíå÷íîì ñ÷åòå îçíà÷àåò óâåëè÷åíèå âëèÿíèÿ êàæäîãî ãèãàáàéòà
äàííûõ íà îáùåå ðàçâèòèå íàóêè â òî÷íîñòè òàê æå, êàê ïóáëèêàöèÿ íàó÷íîé ðàáîòû ïîìèìî æóðíàëà åùå è íà ñåðâåðå ïðåïðèíòîâ óâåëè÷èâàåò åå
âëèÿíèå è ðîëü â îòðàñëè.
1 http://ivoa.net
4
Ââåäåíèå
5
 òðàäèöèîííîì ïîäõîäå ê íàó÷íîé ðàáîòå ëüâèíàÿ äîëÿ âðåìåíè è óñèëèé èññëåäîâàòåëÿ çàòðà÷èâàåòñÿ íà ðàçíîîáðàçíûå íèçêîóðîâíåâûå îïåðàöèè êîíâåðòàöèè îðìàòîâ, ðåäóêöèè äàííûõ è ïîäãîòîâêå èõ ê íàó÷íîìó
àíàëèçó, ïîèñêó èíîðìàöèè, íàïèñàíèþ ñöåíàðèåâ àâòîìàòèçèðîâàííîé îáðàáîòêè äëÿ ìíîãîêðàòíûõ îïåðàöèé è äðóãèõ äåéñòâèÿõ, ïîâòîðíîå èñïîëüçîâàíèå êîòîðûõ çà÷àñòóþ îãðàíè÷åíî èëè âîâñå íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì, òîãäà êàê ñîáñòâåííî èíòåëëåêòóàëüíûå óñèëèÿ, àíàëèç è èíòåðïðåòàöèÿ ïîäãîòîâëåííîãî íàó÷íîãî ìàòåðèàëà, èìåþùèå ðåøàþùåå çíà÷åíèå âî
âñåì ïðîöåññå, çàíèìàþò íåñðàâíèìî ìåíüøåå âðåìÿ. Ìèññèåé Âèðòóàëüíîé
Îáñåðâàòîðèè â øèðîêîì ñìûñëå ÿâëÿåòñÿ ðàçäåëåíèå òâîð÷åñêîãî, èíòåëëåêòóàëüíîãî, âûñîêîóðîâíåâîãî ïðîöåññà îò íèçêîóðîâíåâûõ îïåðàöèé, êîòîðûå äîëæíû ëèáî ïðîèñõîäèòü ïðîçðà÷íî (íåçàìåòíî) äëÿ èññëåäîâàòåëÿ,
ëèáî áûòü ìàêñèìàëüíî ïðèãîäíûìè äëÿ ïîâòîðíîãî èñïîëüçîâàíèÿ â õîäå
ðàáîòû íàä ïîñëåäóþùèìè íàó÷íûìè çàäà÷àìè. Ïðè òàêèõ öåëÿõ íà ïåðâîå
ìåñòî âûõîäÿò àáñòðàãèðîâàííûå îò êîíêðåòíûõ èíñòðóìåíòîâ è íàáëþäàòåëåé äàííûå, ãîòîâûå ê íàó÷íîìó èñïîëüçîâàíèþ, ñåðâèñû äëÿ äîñòóïà ê
íèì è øèðîêèé íàáîð ñîãëàøåíèé äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïðîçðà÷íîñòè ðóòèííûõ
îïåðàöèé. Âñåì ýòèì â òîé èëè èíîé ñòåïåíè çàíèìàåòñÿ Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ è åå óñïåõè ê íàñòîÿùåìó ìîìåíòó è ñàìî òåêóùåå ïîëîæåíèå äåë
óæå íåñåò â ñåáå íîâûå âîçìîæíîñòè äëÿ ýåêòèâíûõ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé, îáõîäÿùèõñÿ áåç ðóòèííîé íèçêîóðîâíåâîé ñîñòàâëÿþùåé.
Âèðòóàëüíóþ Îáñåðâàòîðèþ èíîãäà íàçûâàþò âñåìèðíîé ñåòüþ (World
Wide Web, WWW) äëÿ àñòðîíîìîâ. È íà ñàìîì äåëå ìåæäó íèìè ñóùåñòâóåò
çàìå÷àòåëüíîå ñõîäñòâî.
1. IVOA èãðàåò òó æå ñàìóþ ðîëü äëÿ VO, ÷òî è W3C2 (World Wide Web
Consortium, êîíñîðöèóì âñåìèðíîé ñåòè) äëÿ WWW: ýòî àäìèíèñòðàòèâíûå îðãàíèçàöèè, îòâåòñòâåííûå çà ðàçðàáîòêó è âíåäðåíèå ñòàíäàðòîâ
îáìåíà ðàçëè÷íûìè âèäàìè èíîðìàöèè ìåæäó ñòîðîíàìè-ó÷àñòíèêàìè
ñîîòâåòñòâóþùèõ ïðîöåññîâ.  êà÷åñòâå ïðèìåðîâ â äàííîì ñëó÷àå ìîæíî ïðèâåñòè ñïåöèèêàöèè HTML/XHTML, ðàçðàáîòàííûå W3C, è ñòàíäàðò VOTable, ðàçðàáîòàííûé IVOA
2 http://www.w3.org
Ââåäåíèå
6
2. åñóðñû ÿâëÿþòñÿ íåîòäåëèìîé ÷àñòüþ îáîèõ êîíöåïöèé.  ñëó÷àå WWW
èìè ÿâëÿþòñÿ (1) âåá-ñàéòû; (2) ïîðòàëû è äèðåêòîðèè; (3) âåá-ñåðâèñû.
 Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè íà èõ ìåñòå ñòîÿò (1) àðõèâû äàííûõ; (2)
ñåðâèñû äîñòóïà ê êàòàëîãàì (íàïðèìåð, SDSS CasJobs3 ); (3) àñòðîíîìè÷åñêèå âåá-ñåðâèñû
3. Èíñòðóìåíòû äîñòóïà ê ðåñóðñàì ÿâëÿþòñÿ åùå îäíèì êðàåóãîëüíûì
êàìíåì â îñíîâàíèè VO è WWW: (1) â WWW ìû èìååì âåá-áðàóçåðû
(íàïðèìåð, internet explorer, firefox, safari), òîãäà êàê â VO
âìåñòî íèõ èñïîëüçóþòñÿ áðàóçåðû äàííûõ (íàïðèìåð, astrogrid vo
desktop, ds aladin, nvo datasope); (2) èñêóøåííûå ïîëüçîâàòå-
ëè äîñòàòî÷íî ÷àñòî èñïîëüçóþò ñðåäñòâà äëÿ ðàáîòû ñ ðåñóðñàìè èç
êîìàíäíîé ñòðîêè url èëè wget â WWW è àíàëîãè÷íî stilts
èëè astro-runtime â VO; (3) íàêîíåö, ñóùåñòâóþò ñïåöèàëèçèðîâàííûå êëèåíòû, êîòîðûå èñïîëüçóþò WWW/VO-ïðîòîêîëû â êà÷åñòâå èíðàñòðóêòóðû è/èëè òðàíñïîðòà äàííûõ íàïðèìåð, piasa è google
earth è èõ àíàëîãè â VO, íàïðèìåð visivo.
 ïîñëåäíèå ãîäû Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ äîñòèãëà ñóùåñòâåííîãî
ïðîãðåññà. Ñî ñòîðîíû IVOA ìû èìååì äîñòàòî÷íî øèðîêèé íàáîð ñòàíäàðòîâ, êîòîðûå îõâàòûâàþò îðìàòû äàííûõ (VOTable), îïèñàíèÿ ìåòàäàííûõ ðåñóðñîâ (Resoure Metadata), ìîäåëü äàííûõ äëÿ îäíîìåðíûõ
ñïåêòðîâ (Spetrum Data Model) è çíà÷èòåëüíî áîëåå ñëîæíóþ è åìêóþ
Charaterisation Data Model, ÿçûê çàïðîñîâ ê äàííûì (ADQL), ïðîòîêîëû
äîñòóïà ê ñïåêòðàì è èçîáðàæåíèÿì (SIAP, SSAP), ïðîòîêîë êîììóíèêàöèé ìåæäó ðàçëè÷íûìè ïðèëîæåíèÿìè íà ðàáî÷åé ñòàíöèè ïîëüçîâàòåëÿ
(SAMP), ìåõàíèçìû àóòåíòèèêàöèè è àâòîðèçàöèè, è äðóãèå. Ìíîãèå ñòàíäàðòû íàõîäÿòñÿ åùå íà ðàçíûõ ñòàäèÿõ ðàçðàáîòêè. Ê íàñòîÿùåìó ìîìåíòó
â Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè ñòàëî âîçìîæíûì ðàáîòàòü äàæå ñ ÷ðåçâû÷àéíî ñëîæíûìè íàáîðàìè äàííûõ íàïðèìåð, 3D-ñïåêòðîñêîïèåé (Chilingarian
et al. 2006, 2008) è ðåçóëüòàòàìè N-body ñèìóëÿöèé.
 òî æå ñàìîå âðåìÿ, ðàçðàáîò÷èêè ïðèëîæåíèé ñîçäàëè âïå÷àòëÿþùèé
íàáîð VO-èíñòðóìåíòîâ, íà÷èíàÿ îò ñàìûõ îáùèõ è çàêàí÷èâàÿ óçêîñïåöèà3 http://as.sdss.org
Ââåäåíèå
7
ëèçèðîâàííûìè êëèåíòñêèìè ñðåäñòâàìè.
Ïîñòàâùèêè äàííûõ è ñåðâèñîâ âíåñëè ñâîé âêëàä â VO, ïðåäîñòàâëÿÿ äîñòóï ê îãðîìíûì êîëëåêöèÿì è àðõèâàì äàííûõ â äèàïàçîíå äëèí âîëí îò
ðàäèî äî ãàììà. Ñîâñåì íåäàâíî ñòàëè ïîÿâëÿòüñÿ ñåðâèñû äîñòóïà ê òåîðåòè÷åñêèì ìîäåëÿì (íàïðèìåð, êîëëåêöèÿ òåîðåòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ çâåçäíûõ
àòìîñåð â Spanish-VO èëè ñèíòåòè÷åñêèå ìîäåëè pegase.2 / pegase.hr
çâåçäíûõ ïîïóëÿöèé (Fio & Roa-Volmerange 1997; Le Borgne et al. 2004) â
VO-Frane, äîñòóï ê ðåçóëüòàòàì êîñìîëîãè÷åñêèõ ñèìóëÿöèé â Italian VO).
Òàêæå íåëüçÿ íå óïîìÿíóòü ïåðâûå ïðîòîòèïû ñåðâèñîâ äëÿ àíàëèçà äàííûõ
è íàó÷íî-çíà÷èìûõ ñåðâèñîâ, àññîöèèðîâàííûõ ñ àðõèâàìè äàííûõ, íàïðèìåð
ìîäåëèðîâàíèå ñïåêòðîîòîìåòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ãàëàêòèê â áàçå äàííûõ GalMer (Di Matteo et al. 2008).
Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ñ 2004
ãîäà. Ïåðâîé ðàáîòîé ñ íàó÷íî-çíà÷èìûì ðåçóëüòàòîì ñòàëî îòêðûòèå îïòè÷åñêè ñëàáûõ çàïûëåííûõ êâàçàðîâ â ðàáîòå Padovani et al. (2004), êîòîðàÿ
ñòàëà ïðèìåðîì èññëåäîâàíèÿ âî ìíîãèõ äèàïàçîíàõ äëèí âîëí, âûïîëíåííîãî ïîëíîñòüþ â ðàìêàõ èíðàñòðóêòóðû VO. Òðè ãîäà ñïóñòÿ èññëåäîâàíèÿ
çàïûëåííûõ AGN (Ative Galaxy Nulei, àêòèâíûå ÿäðà ãàëàêòèê) áûëè ïðîäîëæåíû (Rihards et al. 2007).
Íåñêîëüêî ðåöåíçèðóåìûõ ñòàòåé áûëî âûïóùåíî ïðåäñòàâèòåëÿìè èñïàíñêîé Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, îòêðûâøèìè óíèêàëüíûå îáúåêòû ñ ïîìîùüþ èíñòðóìåíòîâ VO (Caballero & Solano 2007, 2008; Caballero & Dinis 2008).
Ñòàòüÿ Bayo et al. (2008) îá àíàëèçàòîðå SED (Spetral Energy Distribution,
ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãèè â ñïåêòðå) â Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè òàêæå ïðåäñòàâëÿåò íåñîìíåííûé èíòåðåñ êàê ïåðâàÿ â ñâîåì ðîäå ðåöåíçèðóåìàÿ ñòàòüÿ
î âèðòóàëüíîì èíñòðóìåíòå, òî åñòü î ñåðâèñå âíóòðè Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, ïðåäíàçíà÷åííîì äëÿ àíàëèçà äàííûõ, è åãî ïðèìåíåíèè ê êîíêðåòíîìó èññëåäîâàòåëüñêîìó ïðîåêòó.
Ìíîãèå äðóãèå èññëåäîâàíèÿ èñïîëüçîâàëè èíñòðóìåíòû è èíðàñòðóêòóðó Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè â ñî÷åòàíèè ñ äîñòóïîì ê íåïóáëè÷íûì äàííûì äëÿ èõ àíàëèçà. Íàïðèìåð, â Chilingarian & Mamon (2008) àâòîðû èñïîëüçîâàëè ìåõàíèçìû Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè äëÿ îáíàðóæåíèÿ è äîñòóïà êî âñåé èìåþùåéñÿ èíîðìàöèè î íåäàâíî îáíàðóæåííîì îáúåêòå. Ýòîò
Ââåäåíèå
8
ïðèìåð ïîêàçûâàåò, êàê ñëîæíî áûâàåò îïðåäåëèòü ïîíÿòèå íàó÷íîé ðàáîòû
íà îñíîâå VO.
Íåëüçÿ íå óïîìÿíóòü î ñåðüåçíûõ äîñòèæåíèÿõ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè íà ïîïðèùå êëèåíòñêîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, ïðåäíàçíà÷åííîãî
íåïîñðåäñòâåííî äëÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ èññëåäîâàòåëåì. Ýòà îòðàñëü ïëàíîìåðíî ðàçâèâàåòñÿ, çàïîëíÿÿ âñå íîâûå è íîâûå íèøè, ñâÿçàííûå ñ ðóòèííîé
àñòðîíîìè÷åñêîé ðàáîòîé. Êàæåòñÿ, óæå íå îñòàëîñü íè îäíîé ñåðû äåÿòåëüíîñòè, â êîòîðóþ íå äîáðàëèñü áû VO-ïðèëîæåíèÿ, ïîìîãàÿ çà ñ÷èòàííûå
ìèíóòû ðåøàòü çàäà÷è, íà êîòîðûå ïàðó äåñÿòèëåòèé ëåò íàçàä ïîòðåáîâàëèñü áû ìåñÿöû è äàæå ãîäû. Îòäåëüíûå ïðèëîæåíèÿ ïåðåñòàþò áûòü ñðåäñòâàìè äëÿ áûñòðîãî ïðîñìîòðà äàííûõ, ðàçâèâàÿñü â ìîùíûå ïàêåòû äëÿ
ñïåöèàëèçèðîâàííîãî àíàëèçà. Ïðèëîæåíèÿ, ñóùåñòâîâàâøèå â ýïîõó äî Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, îáçàâîäÿòñÿ VO-óíêöèîíàëüíîñòüþ, èíòåãðèðóÿñü
â îáùåå ïîñòóïàòåëüíîå äâèæåíèå.  ïîñëåäíèå äâà ãîäà íàìåòèëàñü îò÷åòëèâàÿ òåíäåíöèÿ ê îáúåäèíåíèþ ðàçíîðîäíûõ íèøåâûõ VO-ïðèëîæåíèé â
åäèíóþ ìîùíóþ âèðòóàëüíóþ ñðåäó íà ðàáî÷åé ñòàíöèè ïîëüçîâàòåëÿ, áëàãîäàðÿ ïîÿâëåíèþ îáùèõ ïðîòîêîëîâ îáìåíà äàííûõ ìåæäó ãåòåðîãåííûì
ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì. Ýòî äàåò óíèêàëüíóþ âîçìîæíîñòü ïðîçðà÷íî
îáúåäèíÿòü îòäåëüíûå ñðåäñòâà àíàëèçà è äàæå èññëåäîâàòåëåé, óäàëåííûõ
äðóã îò äðóãà, â åäèíûé îðãàíèçì, ñïîñîáíûé ðàáîòàòü ñ äàííûìè íà êà÷åñòâåííî íîâîì óðîâíå, íå çàáîòÿñü î íèçêîóðîâíåâûõ ïðîáëåìàõ, ñêîíöåíòðèðîâàâøèñü íà ÷èñòûõ èññëåäîâàòåëüñêèõ çàäà÷àõ.  áëèæàéøèå ãîäû íàóêà
îáÿçàòåëüíî óâèäèò ÿðêèå ïðèìåðû ïîäîáíûõ îíëàéí-êîëëàáîðàöèé è îäíîâðåìåííûõ èññëåäîâàíèé â óäàëåííûõ íàó÷íûõ èíñòèòóòàõ.
Äàííàÿ êðàòêàÿ ðåòðîñïåêòèâà íîâåéøèõ èññëåäîâàíèé ñ ïðèìåíåíèåì
Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè ñâèäåòåëüñòâóåò î åå ãîòîâíîñòè ê áîëåå øèðîêîìó èñïîëüçîâàíèþ.  áëèæàéøåå âðåìÿ äîëæíû ïîÿâèòüñÿ ðàáîòû, ýêñïëóàòèðóþùèå VO íà êà÷åñòâåííî áîëåå ñëîæíîì óðîâíå, ñ ïðèìåíåíèåì áîëåå
óòîí÷åííûõ è îáùèõ ìîäåëåé äàííûõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ äîñòèæåíèé.
Ïàìÿòóÿ î çðåëîñòè VO, ìû ðåøèëè ïðåäïðèíÿòü öåëóþ ñåðèþ èññëåäîâàíèé â êîíòåêñòå ñîâðåìåííûõ äîñòèæåíèé Îáñåðâàòîðèè.
Ââåäåíèå
9
Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ðàáîòû
Òðàäèöèîííàÿ ïàðàäèãìà îòêðûòèé àñòðîíîìè÷åñêèõ îáúåêòîâ ïîäðàçóìåâàåò èçîáðåòåíèå, ñîçäàíèå è èñïîëüçîâàíèå íîâûõ òåëåñêîïîâ è íàáëþäàòåëüíûõ ìåòîäîâ. Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ (Virtual Observatory, VO) ïîçâîëÿåò
âèäîèçìåíèòü ýòó ïàðàäèãìó, ïîñêîëüêó äëÿ íîâûõ îòêðûòèé èñïîëüçóþòñÿ
ñóùåñòâóþùèå äàííûå èç àðõèâîâ è êàòàëîãîâ. Íàñòîÿùàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà
íåñêîëüêèì íàïðàâëåíèÿì ãàëàêòè÷åñêèõ è âíåãàëàêòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé,
îáúåäèíåííûõ îáùèì ïðèíöèïîì èçâëå÷åíèÿ äàííûõ äëÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé èç Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè.
 òåêóùåì ñîñòîÿíèè ãàëàêòè÷åñêîé àñòðîíîìèè èçâåñòíî ëèøü îêîëî 2%
ãàëàêòè÷åñêèõ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé îò èõ îáùåãî îæèäàåìîãî ÷èñëà. Èíîðìàöèÿ î íèõ íàêàïëèâàëàñü äåñÿòèëåòèÿìè è äàæå ñòîëåòèÿìè â
ðåçóëüòàòå óñèëèé ìíîæåñòâà èññëåäîâàòåëåé. Ñóùåñòâóþùèé íàáîð èíîðìàöèè î ãàëàêòè÷åñêèõ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèÿõ îáëàäàåò ïî ýòîé
ïðè÷èíå â âûñøåé ñòåïåíè íåîäíîðîäíûìè ñâîéñòâàìè è, ñëåäîâàòåëüíî, ìàëîïðèãîäåí äëÿ ñèñòåìàòè÷åñêîãî àíàëèçà.  äàííîé äèññåðòàöèè âïåðâûå
ïðåäëàãàåòñÿ îäíîðîäíûé ìåòîä ïîèñêà è åäèíîîáðàçíîãî îïðåäåëåíèÿ îñíîâíûõ èçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé. Åãî ïðèìåíåíèå ê
ó÷àñòêó 16◦ × 16◦ íåáåñíîé ñåðû èç îáçîðà 2MASS ïîçâîëèëî óòðîèòü êî-
ëè÷åñòâî äîñòîâåðíîé èíîðìàöèè î çâåçäíûõ ñêîïëåíèÿõ â ýòîé îáëàñòè.
Êðîìå òîãî, äàííûé ìåòîä ëåã â îñíîâó Êàòàëîãà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ, â êîòîðûé íà ìîìåíò íàïèñàíèÿ äàííîé äèññåðòàöèè âõîäèò 183 íîâûõ
ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèÿ, îòêðûòûõ ïî äàííûì îáçîðà 2MASS.
 îáëàñòè âíåãàëàêòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé âàæíóþ ìåòîäè÷åñêóþ ðîëü èãðàåò âîçìîæíîñòü ñðàâíåíèÿ îòîìåòðè÷åñêîé èíîðìàöèè ðàçíûõ âûáîðîê
ãàëàêòèê. Èç-çà ýåêòîâ êðàñíîãî ñìåùåíèÿ, ðàçíèöà çâåçäíûõ âåëè÷èí
äâóõ èäåíòè÷íûõ ãàëàêòèê, óäàëåííûõ íà ðàçíûå ðàññòîÿíèÿ îò íàáëþäàòåëÿ, íå ñîîòâåòñòâóåò òîëüêî ðàçíèöå ðàññòîÿíèé. Ïðîáëåìà îòíåñåíèÿ îòîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé ê åäèíîé ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìå ðåøàåòñÿ ñ ïîìîùüþ
k -ïîïðàâîê, íî ñóùåñòâîâàâøèå äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè ñïîñîáû èõ âû÷èñëåíèÿ ëèáî îáëàäàþò ñóùåñòâåííûìè îøèáêàìè, ëèáî òðåáóþò èçáûòî÷íîé
èíîðìàöèè î êàæäîé êîíêðåòíîé ãàëàêòèêå, ÷òî âûçûâàåò çà÷àñòóþ íåïðå-
Ââåäåíèå
10
îäîëèìûå ñëîæíîñòè. Â ðåçóëüòàòå àíàëèçà áîëüøîé îäíîðîäíîé âûáîðêè
áëèçêèõ ãàëàêòèê èç îáçîðîâ SDSS è UKIDSS, ïðåäïðèíÿòîãî â ðàìêàõ äàííîé ðàáîòû, îêàçàëîñü âîçìîæíûì ïðåäëîæèòü ïðîñòóþ àíàëèòè÷åñêóþ àïïðîêñèìàöèþ äëÿ âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê, êîòîðàÿ, âíå âñÿêîãî ñîìíåíèÿ,
â ñèëó ñâîåé ïðîñòîòû è òî÷íîñòè áóäåò âîñòðåáîâàíà âî ìíîãèõ áóäóùèõ
âíåãàëàêòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. Ñ ïîìîùüþ ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ïðîèçâåäåíî èññëåäîâàíèå îïòè÷åñêèõ è ÈÊ öâåòîâ áëèçêèõ ãàëàêòèê íà áîëüøîé
âûáîðêå îáúåêòîâ, ÷òî ïîçâîëèëî ïðîâåñòè ïðåäâàðèòåëüíóþ èíòåðïðåòàöèþ
â ðàìêàõ ñîâðåìåííûõ ìîäåëåé çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ è óêàçàòü íà íåäîñòàòêè
ýòèõ ìîäåëåé.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ ñèñòåì â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàáîòó áîëüøîé âàæíîñòè, ïîñêîëüêó â ñèëó åñòåñòâåííûõ ïðè÷èí êîîðäèíàòû ìíîãèõ ïîäîáíûõ îáúåêòîâ èçâåñòíû ñ íåâûñîêîé ñòåïåíüþ òî÷íîñòè, ÷òî çàòðóäíÿåò èõ äàëüíåéøèå èññëåäîâàíèÿ. Ìåæäó
òåì îáíàðóæåíèå èõ îïòè÷åñêèõ äâîéíèêîâ íå òîëüêî îòêðûâàåò íîâûå âîçìîæíîñòè äëÿ èçó÷åíèÿ (ñ ïîìîùüþ, íàïðèìåð, ñïåêòðàëüíûõ èññëåäîâàíèé)
ìàëî÷èñëåííûõ ïîïóëÿöèé ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ, íî è íåñåò â ñåáå èíîðìàöèþ îá èõ îïòè÷åñêîé ñâåòèìîñòè, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ
óòî÷íåíèÿ ìîäåëåé ãåíåðàöèè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ â àêêðåöèîííûõ äèñêàõ, ðàâíî êàê è äëÿ íàëîæåíèÿ èçè÷åñêèõ îãðàíè÷åíèé íà êîíèãóðàöèè
äâîéíûõ ñèñòåì è ýâîëþöèîííûå ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå â íèõ.  òðàäèöèîííîì ïîäõîäå ê äàííîé çàäà÷å òðåáóþòñÿ çíà÷èòåëüíûå íàáëþäàòåëüíûå óñèëèÿ äëÿ îòîæäåñòâëåíèÿ êàæäîãî îáúåêòà. Îäíàêî àíàëèç àðõèâíûõ äàííûõ,
èñïîëüçîâàíèå ñîâðåìåííûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ ïëîñêîñòè àëàêòèêè
(íàïðèìåð, IPHAS) è ìåòîäîâ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè çà÷àñòóþ ïîçâîëÿþò èçáåæàòü íåîáõîäèìîñòè â ïðîâåäåíèè íîâûõ íàáëþäåíèé è âûïîëíèòü
îòîæäåñòâëåíèå òîëüêî ëèøü íà îñíîâå ïîâòîðíîãî èñïîëüçîâàíèÿ óæå ñóùåñòâóþùèõ äàííûõ.  ðåçóëüòàòå ïðèìåíåíèÿ ýòîãî ïîäõîäà â îïòè÷åñêîì/ÈÊ
äèàïàçîíàõ áûëî îòîæäåñòâëåíî íåñêîëüêî ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ ñèñòåì
èç ïëîñêîñòè è áàëäæà àëàêòèêè.  îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ îáúåêòû îáëàäàëè
áîëüøèìè (ïîðÿäêà 1 armin) ïîçèöèîííûìè íåîïðåäåëåííîñòÿìè, ÷òî îçíà÷àåò ñóùåñòâîâàíèå ñîòåí è òûñÿ÷ âîçìîæíûõ êàíäèäàòîâ â ñîâðåìåííûõ
îáçîðàõ íåáà.
Ââåäåíèå
11
 ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèé, âûïîëíåííûõ àâòîðîì çà ïåðèîä ñ 2005 ã. ïî
2009 ã., ðàçðàáîòàíû íåñêîëüêî îðèãèíàëüíûõ ìåòîäèê èçâëå÷åíèÿ íàó÷íî
çíà÷èìîé èíîðìàöèè èç ñóùåñòâóþùèõ ïóáëè÷íûõ îáçîðîâ çâåçäíîãî íåáà è
íàáëþäàòåëüíûõ àðõèâîâ: (1) óíèêàëüíàÿ ìåòîäèêà ïîèñêà ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé è îäíîðîäíîãî îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ óæå èçâåñòíûõ îáúåêòîâ; (2) ìåòîäèêà îïòè÷åñêîãî îòîæäåñòâëåíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ â
ïëîñêîñòè àëàêòèêè ñ âîäîðîäíûìè àêêðåöèîííûìè äèñêàìè. Êðîìå òîãî, â
ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèé íà îñíîâå àðõèâíûõ äàííûõ áûëè âûïîëíåíû îòîæäåñòâëåíèÿ â îïòè÷åñêîì/ÈÊ äèàïàçîíàõ íåñêîëüêèõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ
ñèñòåì, â òîì ÷èñëå îáúåêòîâ èç ìàëîèçó÷åííîé ïîïóëÿöèè êîìïàêòíûõ ìàëîìàññèâíûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ, è ïðåäëîæåíà àíàëèòè÷åñêàÿ àïïðîêñèìàöèÿ çàâèñèìîñòè k -ïîïðàâîê îò êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà ãàëàêòèêè,
èìåþùàÿ âàæíîå ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå â îáëàñòè âíåãàëàêòè÷åñêîé àñòðîíîìèè.
Àêòóàëüíîñòü òåìû
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â àñòðîíîìèè ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî êðóïíûõ îáçîðîâ
çâåçäíîãî íåáà, ñîäåðæàùèõ îòîìåòðè÷åñêèå è ñïåêòðàëüíûå èçìåðåíèÿ äåñÿòêîâ è ñîòåí ìèëëèîíîâ îáúåêòîâ. Íåñìîòðÿ íà ïîâñåäíåâíîå èñïîëüçîâàíèå
êàòàëîãîâ íàó÷íûì ñîîáùåñòâîì, èõ ïîòåíöèàë äàëåê îò ðàñêðûòèÿ.  äàííîé ðàáîòå ïðåäëàãàåòñÿ ñðàçó íåñêîëüêî èññëåäîâàíèé, âåäóùèõ ê çàìåòíûì
íàó÷íûì ðåçóëüòàòàì, öåëèêîì è ïîëíîñòüþ îñíîâàííûõ íà èñïîëüçîâàíèè
ïóáëè÷íî äîñòóïíûõ äàííûõ. Èññëåäîâàíèå è ïîèñê ãàëàêòè÷åñêèõ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé äàëåê îò çàâåðøåíèÿ ïî ïðè÷èíå äðàìàòè÷åñêîé
íåïîëíîòû ñóùåñòâóþùèõ êàòàëîãîâ ñêîïëåíèé è îòñóòñòâèÿ îäíîðîäíîãî àâòîìàòè÷åñêîãî ñðåäñòâà äëÿ èõ ïîèñêà, ïðåäëîæåííîãî è ïðîòåñòèðîâàííîãî
â äàííîé ðàáîòå. Èññëåäîâàíèå è èíòåðïðåòàöèÿ ÈÊ öâåòîâ áëèçêèõ ãàëàêòèê
ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç âàæíåéøèõ çàäà÷ ñîâðåìåííîé íàáëþäàòåëüíîé êîñìîëîãèè â ñâÿçè ñ ââîäîì â ýêñïëóàòàöèþ íîâûõ òåëåñêîïîâ äëÿ êðóïíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ, òàêèõ êàê VISTA è VST. Îäíàêî äî òåêóùåãî ìîìåíòà íå
ñóùåñòâîâàëî íàäåæíûõ ñïîñîáîâ ïðèâåäåíèÿ çâåçäíûõ âåëè÷èí è öâåòîâ ãàëàêòèê â åäèíóþ ñèñòåìó îòñ÷åòà, òî åñòü ó÷åòà òàê íàçûâàåìûõ k -ïîïðàâîê,
Ââåäåíèå
12
â îñîáåííîñòè â ñëó÷àå îãðàíè÷åííîãî íàáîðà íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ. Îïòè÷åñêèå îòîæäåñòâëåíèÿ è îòîìåòðè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ìàëîèçó÷åííûõ
ïîïóëÿöèé ñëàáûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ ïðåäñòàâëÿþò ñóùåñòâåííûé èíòåðåñ ïî ïðè÷èíå òîãî, ÷òî îíè îòêðûâàþò âîçìîæíîñòè äëÿ äàëüíåéøåãî
èññëåäîâàíèÿ èäåíòèèöèðîâàííûõ îáúåêòîâ è ñîçäàþò íåîáõîäèìûé áàçèñ
äëÿ óòî÷íåíèÿ ñóùåñòâóþùèõ ìîäåëåé ãåíåðàöèè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, à
òàêæå äëÿ íàëîæåíèÿ èçè÷åñêèõ îãðàíè÷åíèé íà ïðîòåêàþùèå â ïîäîáíûõ
ñèñòåìàõ ýâîëþöèîííûå ïðîöåññû. Íàêîíåö, ïðåäëîæåííûé ñïîñîá îïòè÷åñêîãî îòîæäåñòâëåíèÿ íåèçâåñòíûõ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ â ïëîñêîñòè
àëàêòèêè ïîçâîëèò ïîïîëíèòü êàòàëîãè êîìïàêòíûõ îáúåêòîâ ñ âîäîðîäíûìè àêêðåöèîííûìè äèñêàìè, òàêèõ êàê êàòàêëèçìè÷åñêèå ïåðåìåííûå è ìàññèâíûå ðåíòãåíîâñêèå äâîéíûå, è óñêîðèò èññëåäîâàíèÿ äàííûõ êëàññîâ îáúåêòîâ íàó÷íûì ñîîáùåñòâîì, êîòîðîå ïîëó÷àåò â ñâîå ðàñïîðÿæåíèå òî÷íûå
îïòè÷åñêèå êîîðäèíàòû ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ, îáëàäàâøèõ ðàíåå áîëüøèìè ïîçèöèîííûìè íåîïðåäåëåííîñòÿìè.
Êëàññè÷åñêàÿ ìåòîäèêà íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé â àñòðîíîìèè, áîëüøèíñòâî
èç êîòîðûõ îïèðàåòñÿ íà íàáëþäàòåëüíûé ìàòåðèàë, çàêëþ÷àåòñÿ â ïðîâåäåíèè íàáëþäåíèé è èõ ïîñëåäóþùåé èíòåðïðåòàöèè. Ïåðâûé øàã, êàê ïðàâèëî, îòíèìàåò íàèáîëüøåå âðåìÿ â ñèëó îðãàíèçàöèè ïðîöåññîâ ïîëó÷åíèÿ
àñòðîíîìè÷åñêîé íàáëþäàòåëüíîé èíîðìàöèè â ñîâðåìåííîì íàó÷íîì ñîîáùåñòâå. Îáñóæäàåìûé â äàííîé ðàáîòå â íåñêîëüêèõ ïðèìåðàõ ïîäõîä ïîêàçûâàåò âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ñîâðåìåííûõ äîñòèæåíèé ñîîáùåñòâà â
ðàìêàõ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè äëÿ òîãî, ÷òîáû óñêîðèòü, óäåøåâèòü è
ñäåëàòü áîëåå ýåêòèâíûì ïðîöåññ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé, òðåáóþùèõ àñòðîíîìè÷åñêèõ äàííûõ, íå â óùåðá èõ íàó÷íîé çíà÷èìîñòè. Êðîìå òîãî, â ýïîõó data intensive astronomy (èíòåíñèâíîãî ïîòîêà àñòðîíîìè÷åñêèõ äàííûõ) è
ãðÿäóùèõ ñâåðõãëóáîêèõ îáçîðîâ Pan-STARRS, LSST è äðóãèõ, ïðåäñòàâëÿåòñÿ ÷ðåçâû÷àéíî âàæíûì íàêîïèòü îïûò ïðàêòè÷åñêîé ðàáîòû ñ áîëüøèìè
îáçîðàìè íåáà è ðåøåíèÿ ðàçíîîáðàçíûõ íàó÷íûõ çàäà÷ íà èõ îñíîâå.
Ââåäåíèå
13
Öåëü ðàáîòû
Ñîçäàíèå è îòëàäêà îäíîðîäíîãî ìåòîäà ïîèñêà è èçìåðåíèÿ âàæíåéøèõ èçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé â àëàêòèêå ïî äàííûì ìíîãîöâåòíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ íåáà.
Ïðèìåíåíèå ðàçðàáîòàííîãî ìåòîäà ïîèñêà ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé ê îáëàñòè 16◦ × 16◦ íåáåñíîé ñåðû èç îáçîðà 2MASS.
Ïîèñê ïðîñòîé è äîñòàòî÷íî òî÷íîé àíàëèòè÷åñêîé çàâèñèìîñòè äëÿ âû-
÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê â çàâèñèìîñòè îò ìèíèìàëüíîãî íàáîðà ïàðàìåòðîâ, èçâåñòíûõ î ãàëàêòèêå.
Èññëåäîâàíèå ýâîëþöèîííûõ îñîáåííîñòåé áîëüøîé âûáîðêè áëèçêèõ ãàëàêòèê 0.03 < z < 0.6 ñ âñåîáúåìëþùèì íàáîðîì íàáëþäàòåëüíîé èíîðìàöèè î êàæäîì îáúåêòå, ïðåäâàðèòåëüíàÿ èçè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ îïòè÷åñêèõ è ÈÊ öâåòîâ â ðàìêàõ ñóùåñòâóþùèõ ìîäåëåé ýâîëþöèè ãàëàêòèê è èõ
çâåçäíûõ íàñåëåíèé.
Îïòè÷åñêîå îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ ñèñòåì â áàëäæå è
ïëîñêîñòè àëàêòèêè áåç ïðèâëå÷åíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ íàáëþäåíèé íà îñíîâàíèè ïîâòîðíîãî èñïîëüçîâàíèÿ àðõèâíûõ äàííûõ è èíîðìàöèè èç ìíîãîöâåòíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ íåáà.
Íàó÷íàÿ íîâèçíà ðàáîòû
1. àçðàáîòàí îðèãèíàëüíûé ìåòîä ïîèñêà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé â êðóïíûõ ìíîãîöâåòíûõ îáçîðàõ çâåçäíîãî íåáà ïî ëóêòóàöèÿì ïëîòíîñòè
çâåçä, ñ èñïîëüçîâàíèåì èíîðìàöèè îá èõ öâåòàõ, ïîäòâåðæäàþùåé èçè÷åñêóþ îáùíîñòü ãðóïïû çâåçä; ïðîâåäåíà àïðîáàöèÿ ìåòîäà â îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãî àíòèöåíòðà, îòêðûòî 15 íîâûõ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ
ñêîïëåíèé è äîñòîâåðíî îïðåäåëåíû ïàðàìåòðû äëÿ 23 íåèçó÷åííûõ ðàíåå ñêîïëåíèé
2. Ñîñòàâëåí êàòàëîã áëèçêèõ ãàëàêòèê, ñîäåðæàùèé îïòè÷åñêèå ñïåêòðû,
öâåòà â îáëàñòè ñïåêòðà îò óëüòðàèîëåòîâîãî äî èíðàêðàñíîãî äèàïàçîíà, íàèëó÷øèå àïïðîêñèìàöèè ñïåêòðîâ è ìîäåëÿìè çâåçäíûõ íàñåëåíèé, k -ïîïðàâêè äëÿ 200 òûñ. ãàëàêòèê ñ êðàñíûìè ñìåùåíèÿìè
Ââåäåíèå
14
0.03 < z < 0.6; ïðèâåäåíû ýìïèðè÷åñêèå àíàëèòè÷åñêèå îðìóëû äëÿ
âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê â çàâèñèìîñòè îò öâåòîâ ãàëàêòèê, ïðèâåäåíà
ïðåäâàðèòåëüíàÿ èíòåðïðåòàöèÿ öâåòîâ ãàëàêòèê
3. Ïðè ïîìîùè Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè â îïòè÷åñêîì/ÈÊ äèàïàçîíàõ
îòîæäåñòâëåíû íåñêîëüêî ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ ñèñòåì èç ïëîñêîñòè è
áàëäæà àëàêòèêè, â òîì ÷èñëå ïðåäñòàâèòåëè ìàëîèçó÷åííîé ïîïóëÿöèè
êîìïàêòíûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ
4. àçðàáîòàí îðèãèíàëüíûé ìåòîä ïîèñêà â Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè îïòè÷åñêèõ äâîéíèêîâ ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ â ïëîñêîñòè àëàêòèêè, èìåþùèõ êîîðäèíàòû ìàëîé òî÷íîñòè, íà îñíîâå ñèëüíîñåëåêòèâíûõ êðèòåðèåâ, ñ èñïîëüçîâàíèåì ñîâðåìåííûõ îòîìåòðè÷åñêèõ Hα îáçîðîâ; ïðîâåäåíà àïðîáàöèÿ ìåòîäà íà íåîòîæäåñòâëåííûõ èñòî÷íèêàõ èç êàòàëîãà
ASCA, îáíàðóæåíà ÿðêàÿ êàòàêëèçìè÷åñêàÿ ïåðåìåííàÿ
5. Íà îñíîâå ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ïðîäåìîíñòðèðîâàíà ïðèãîäíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè äëÿ ðåøåíèÿ øèðîêîãî êðóãà
àñòðîèçè÷åñêèõ èññëåäîâàòåëüñêèõ çàäà÷
Ïðàêòè÷åñêàÿ öåííîñòü
1. Ïðåäëîæåííûé ìåòîä ïîèñêà ãàëàêòè÷åñêèõ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé â áîëüøèõ ìíîãîöâåòíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðàõ íåáà, áóäó÷è
ïðèìåíåííûì íà âñþ íåáåñíóþ ñåðó, ñïîñîáåí ïðèíåñòè ïåðâûé â ìèðå
îäíîðîäíûé êàòàëîã çâåçäíûõ ñêîïëåíèé ñ äåñÿòêàìè ïðîöåíòîâ íîâûõ
îáúåêòîâ
2. Ïðåäëîæåííûå àëãîðèòìû âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê èìåþò âàæíåéøåå
çíà÷åíèå â ñîâðåìåííûõ âíåãàëàêòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ â ñâÿçè ñ ïðîñòîòîé èõ èñïîëüçîâàíèÿ è äîñòèãàåìîé òî÷íîñòüþ êîððåêöèè çâåçäíûõ
âåëè÷èí íà êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ z < 0.5
3. Ïðåäëîæåííûå â äàííîé äèññåðòàöèè ìåòîäû íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ñ àêòèâíûì èñïîëüçîâàíèåì Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè ïîçâîëÿþò óñêîðèòü
ðåøåíèå ìíîãèõ íàó÷íûõ çàäà÷, îñíîâàííûõ íà íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ,
Ââåäåíèå
15
çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ ñîâðåìåííûõ âîçìîæíîñòåé VO ïî ïîèñêó íåîáõîäèìûõ äàííûõ è èõ ïîâòîðíîìó èñïîëüçîâàíèþ â íîâîì êîíòåêñòå íàó÷íîé
çàäà÷è
4. Îïèñàííûé ìåòîä îòîæäåñòâëåíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ ñ áîëüøèìè ïîçèöèîííûìè íåîïðåäåëåííîñòÿìè, íàõîäÿùèõñÿ â ïëîñêîñòè àëàêòèêè, ïîçâîëèò ïðîäâèíóòüñÿ â èññëåäîâàíèè íàñåëåíèé ãàëàêòè÷åñêèõ
ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ, ïðåäîñòàâèâ íàó÷íîìó ñîîáùåñòâó òî÷íûå êîîðäèíàòû ìíîãèõ îáúåêòîâ èç ìàëî÷èñëåííûõ ïîïóëÿöèé
Àïðîáàöèÿ ðåçóëüòàòîâ ðàáîòû
åçóëüòàòû ðàáîòû äîêëàäûâàëèñü àâòîðîì íà íàó÷íûõ ñåìèíàðàõ ÈÍÀÑÀÍ, ÀÈØ ÌÓ, Observatoire de Paris è ñëåäóþùèõ ìåæäóíàðîäíûõ êîíåðåíöèÿõ:
1. ADASS-XV (ã. Ñàí-Ëîðåíöî äå Ýëü Ýñêîðèàëü, Èñïàíèÿ, 2-5 îêòÿáðÿ
2005)
2. IVOA Interoperability Meeting (ã. Âèëëàðàíêà äåëü Êàñòèëüî, Èñïàíèÿ,
6-7 îêòÿáðÿ 2005)
3. IVOA Interoperability Meeting (ã. Ìîñêâà, îññèÿ, 18-22 ñåíòÿáðÿ 2006)
4. ADASS-XVI (ã. Òóñîí, ÑØÀ, 15-18 îêòÿáðÿ 2006)
5. ESA Workshop Astronomial Spetrosopy and the Virtual Observatory (ã.
Âèëëàðàíêà äåëü Êàñòèëüî, Èñïàíèÿ, 21-23 ìàðòà 2007)
6. ADASS-XVII (ã. Ëîíäîí, Âåëèêîáðèòàíèÿ, 22-26 ñåíòÿáðÿ 2007)
7. IVOA Interoperability Meeting (ã. Êåìáðèäæ, Âåëèêîáðèòàíèÿ, 27-28 ñåíòÿáðÿ 2007)
8. IVOA Interoperability Meeting (ã. Áàëòèìîð, ÑØÀ, 26-31 îêòÿáðÿ 2008)
9. ADASS-XVIII (ã. Êâåáåê, Êàíàäà, 2-6 íîÿáðÿ 2008)
10. IVOA Interoperability Meeting (ã. Ñòðàñáóðã, Ôðàíöèÿ, 22-26 ìàÿ 2009)
Ââåäåíèå
16
11. IAU General Assembly 2009 (ã. èî-äå-Æàíåéðî, Áðàçèëèÿ, 3-14 àâãóñòà
2009)
Ïóáëèêàöèè è ëè÷íûé âêëàä àâòîðà
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèè èçëîæåíû â 6 ðàáîòàõ, îïóáëèêîâàííûõ â
çàðóáåæíûõ èçäàíèÿõ.
 ïåðå÷èñëåííûõ ðàáîòàõ àâòîðó ïðèíàäëåæèò:
•  ðàáîòå [1℄ îáðàáîòêà àðõèâíûõ äàííûõ è èõ íàó÷íàÿ èíòåðïðåòàöèÿ
•  ðàáîòå [2℄ ñîçäàíèå êàòàëîãà ãàëàêòèê, àíàëèç ïîëó÷åííûõ äàííûõ,
íàó÷íàÿ èíòåðïðåòàöèÿ
•  ðàáîòàõ [3-5℄ ñîçäàíèå è íà÷àëüíîå ðàçâèòèå èäåè ïîèñêà ðàññåÿííûõ
ñêîïëåíèé â áîëüøèõ ìíîãîöâåòíûõ çâåçäíûõ îáçîðàõ
•  ðàáîòå [6℄ ñîçäàíèå êîíöåïöèè è ðåàëèçàöèÿ ðàáî÷åãî ïðîòîòèïà â 2
àðõèâàõ äàííûõ
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèè îïóáëèêîâàíû â ñëåäóþùèõ ðàáîòàõ:
1. Zolotukhin, I., Revnivtsev, M., Shakura, N., Infrared ounterpart of 4U1323619 revisited // Mon. Not. R. Astron. So. Lett. (2009), â ïå÷àòè; pre-print:
arXiv:0908.4335
2. Chilingarian, I., Melhior, A.-L., Zolotukhin, I., Analytial approximations of
k -orretions in optial and near-infrared bands // Mon. Not. R. Astron. So.
(2009), â ïå÷àòè.
3. Koposov, S., Glushkova, E., Zolotukhin, I., Automated searh for Galati star
lusters in large multiband surveys. I. Disovery of 15 new open lusters in
the Galati antienter region // Astronomy and Astrophysis (2008), v. 486,
p. 771-777; pre-print: arXiv:0709.1275
4. Koposov, S., Glushkova, E., Zolotukhin, I., Searh for and investigation of
new stellar lusters using the data from huge stellar atalogues // Astron.
Nahr. (2005), v. 326, p. 597-597; pre-print: astro-ph/0601647
17
Ââåäåíèå
5. Zolotukhin, I., Koposov, S., Glushkova, E., Searh for New Open Clusters
in Huge Catalogues // ASP Conferene Series (2006), v. 351, p. 240-243;
pre-print: astro-ph/0601691
6. Zolotukhin, I., Chilingarian, I., Middleware for Data Visualization in VOenabled Data Arhives // ASP Conferene Series (2008), v. 394, p. 393-396;
pre-print: arXiv:0711.1892
Ñòðóêòóðà äèññåðòàöèè
Äèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ, òðåõ ãëàâ, çàêëþ÷åíèÿ, ñïèñêà ëèòåðàòóðû
è ïðèëîæåíèÿ. Îíà ñîäåðæèò 132 ñòðàíèöû, 37 ðèñóíêîâ, 28 òàáëèö. Ñïèñîê
ëèòåðàòóðû íàñ÷èòûâàåò 125 íàèìåíîâàíèé.
Â
ïåðâîé ãëàâå äàíî îïèñàíèå îäíîðîäíîãî ìåòîäà ïîèñêà ãàëàêòè÷åñêèõ
ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé â áîëüøèõ ìíîãîöâåòíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðàõ
çâåçäíîãî íåáà è åãî ïðèìåíåíèÿ ê ó÷àñòêó 16◦ ×16◦ â îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãî
àíòèöåíòðà. Îáñóæäàþòñÿ ñâîéñòâà îáíàðóæåííûõ ñêîïëåíèé è ïåðñïåêòèâû
èñïîëüçîâàíèÿ ïðåäëîæåííîãî ìåòîäà. Ïðèâîäèòñÿ îïèñàíèå ïëàòîðìû äëÿ
ïóáëèêàöèè â Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè Êàòàëîãà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé
ÀÈØ, ñîçäàííîãî óêàçàííûì ìåòîäîì.
Âî
âòîðîé ãëàâå ïðèâîäÿòñÿ îïèñàíèå ïðîöåäóðû ñîçäàíèÿ è ðåçóëüòàòû
àíàëèçà êàòàëîãà èç øèðîêîãî íàáîðà ïàðàìåòðîâ 200 òûñ. áëèçêèõ ãàëàêòèê. Äàíà àíàëèòè÷åñêàÿ îðìóëà âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê â çàâèñèìîñòè îò
öâåòà è êðàñíîãî ñìåùåíèÿ ãàëàêòèêè. Ïðåäñòàâëåí ñåðâèñ äëÿ óäîáíîãî âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê ïî ïîëüçîâàòåëüñêèì äàííûì.
Â
òðåòüåé ãëàâå îáñóæäàåòñÿ
îòîæäåñòâëåíèå â îïòè÷åñêîì/ÈÊ äèà-
ïàçîíàõ ïðè ïîìîùè Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
èç áàëäæà è ïëîñêîñòè àëàêòèêè, à òàêæå îïèñûâàåòñÿ ìåòîä îïòè÷åñêîãî
îòîæäåñòâëåíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ ñ âîäîðîäíûìè àêêðåöèîííûìè
äèñêàìè, èìåþùèõ áîëüøèå ïîçèöèîííûå íåîïðåäåëåííîñòè è ðàñïîëîæåííûõ â ïëîñêîñòè àëàêòèêè. Ïðèâîäÿòñÿ ïðåäâàðèòåëüíûå ðåçóëüòàòû ïðèìåíåíèÿ ìåòîäà äëÿ îòîæäåñòâëåíèÿ íåèçó÷åííûõ îáúåêòîâ êàòàëîãà ASCA
ñëàáûõ èñòî÷íèêîâ â ïëîñêîñòè àëàêòèêè. Êðîìå òîãî, îïèñûâàåòñÿ ïðîñòàÿ
ìîäåëü îöåíêè íàáëþäàåìîãî ïîòîêà îáëó÷åííîãî àêêðåöèîííîãî äèñêà íà
18
Ââåäåíèå
÷àñòîòå ν , êîòîðàÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îöåíêè àäåêâàòíîñòè çâåçäíûõ âåëè÷èí
îáíàðóæåííûõ êàíäèäàòîâ.
Â
çàêëþ÷åíèè ïðèâîäÿòñÿ âûâîäû, âûíîñèìûå íà çàùèòó, è îáñóæäàþòñÿ
îñíîâíûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû.
Â
ïðèëîæåíèè
îïèñûâàåòñÿ êîíöåïöèÿ îáúåäèíåíèÿ ñåðâåðíîãî ïðî-
ãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ àðõèâîâ äàííûõ ñ êëèåíòñêèìè ïðèëîæåíèÿìè íà ðàáî÷åé ñòàíöèè ïîëüçîâàòåëÿ ïîñðåäñòâîì ïðîãðàììíîãî ñëîÿ, ðàáîòàþùåãî â
áðàóçåðå èññëåäîâàòåëÿ, ñ öåëüþ îáëåã÷åíèÿ ìíîãèõ ðóòèííûõ ïðîöåäóð ïðè
âçàèìîäåéñòâèè ïîëüçîâàòåëÿ ñ àðõèâîì è äëÿ íåïîñðåäñòâåííîãî óïðîùåíèÿ
ïðîöåäóð âèçóàëèçàöèè è íàó÷íîãî àíàëèçà àðõèâíûõ äàííûõ. Ïðîòîòèïû
ïðîãðàììíîãî ñëîÿ ðàáîòàþò â íåñêîëüêèõ VO-àðõèâàõ, â òîì ÷èñëå â âåáïëàòîðìå äëÿ ïóáëèêàöèè Êàòàëîãà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ.
ëàâà 1
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
â áîëüøèõ ìíîãîöâåòíûõ
îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðàõ
1.1 Ââåäåíèå
 ñîîòâåòñòâèè ñ îáùåïðèíÿòûìè îöåíêàìè, â àëàêòèêå ñóùåñòâóåò äî 100
òûñÿ÷ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé, îäíàêî èç íèõ èçâåñòíû è èçìåðåíû
ìåíåå 2 000 îáúåêòîâ. Àâòîðîì è åãî êîëëåãàìè áûëî ïðåäïðèíÿòî èññëåäîâàíèå ìíîãîöâåòíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ íåáà ñ òåì, ÷òîáû ïîïûòàòüñÿ îáíàðóæèòü íåèçâåñòíûå ðàíåå ñêîïëåíèÿ. Ìû ðàçðàáîòàëè íîâûé ìåòîä
àâòîìàòè÷åñêîãî ïîèñêà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé â áîëüøèõ çâåçäíûõ êàòàëîãàõ, îñíîâàííûé íà àíàëèçå ïèêîâ ïëîòíîñòè êàòàëîãèçèðîâàííûõ çâåçä íà
äèàãðàììå öâåòâåëè÷èíà äëÿ äàííîãî ó÷àñòêà íåáà. Îáíàðóæåííàÿ ãðóïïà
çâåçä, êîòîðàÿ îáðàçóåò ïèê ïðîñòðàíñòâåííîé ïëîòíîñòè â êàòàëîãå, äîëæíà
òàêæå ëåæàòü íà îäíîé èçîõðîíå óêàçàííîé äèàãðàììû. Âïèñûâàÿ èçîõðîíó â ïðåäïîëàãàåìîå ñêîïëåíèå, ìû, ïîìèìî òåñòà íà èçè÷åñêóþ îáùíîñòü
çâåçä, àâòîìàòè÷åñêè ïîëó÷àåì îöåíêó âàæíûõ ïàðàìåòðîâ ñêîïëåíèÿ: âîçðàñòà, ðàññòîÿíèÿ è èçáûòêà öâåòà. Ìû ïðèìåíèëè óêàçàííûé ìåòîä ê âûáîðêå çâåçä èç êàòàëîãà 2MASS â îáëàñòè àíòèöåíòðà àëàêòèêè ðàçìåðîì
16◦×16◦, îáíàðóæèâ 88 ïèêîâ ïëîòíîñòè; èç íèõ 15 îêàçàëèñü íîâûìè ðàññåÿííûìè ñêîïëåíèÿìè, ó 12 èç êîòîðûõ óäàëîñü îïðåäåëèòü èçè÷åñêèå ïàðàìåòðû; 10 ïèêîâ ïëîòíîñòè ðàíåå ÿâëÿëèñü êàíäèäàòàìè â ñêîïëåíèÿ (Kronberger
et al. 2006; Froebrih et al. 2007) è áûëè ïîäòâåðæäåíû â íàñòîÿùåé ðàáîòå.
19
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
20
Òàêæå ìû îïðåäåëèëè èçè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè 13 èçâåñòíûõ, íî íåèçó÷åííûõ ðàíåå ñêîïëåíèé, â ðåçóëüòàòå óòðîèâ ÷èñëî îáúåêòîâ ñ èçâåñòíûìè
ïàðàìåòðàìè â îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãî àíòèöåíòðà. Ïàðàìåòðû, îïðåäåëåííûå íàøèì ìåòîäîì, äåìîíñòðèðóþò õîðîøåå ñîãëàñèå ñ ñóùåñòâóþùèìè â
ëèòåðàòóðå èçìåðåíèÿìè èçâåñòíûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé.
Çâåçäíûå ñêîïëåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé óíèêàëüíûå ëàáîðàòîðèè äëÿ èññëåäîâàíèÿ øèðîêîãî êðóãà àñòðîèçè÷åñêèõ çàäà÷, ñâÿçàííûõ ñ îáðàçîâàíèåì çâåçä, èõ ýâîëþöèåé, îáðàçîâàíèåì è ñòðóêòóðîé Ìëå÷íîãî Ïóòè, à òàêæå øêàëîé ðàññòîÿíèé â ñîâðåìåííîé àñòðîíîìèè. Òàê êàê îáû÷íî çâåçäíûå
ñêîïëåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïîïóëÿöèè çâåçä îäíîãî âîçðàñòà è ìåòàëëè÷íîñòè, ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ñóùåñòâåííî áîëåå òî÷íî îïðåäåëèòü ðàññòîÿíèå, âîçðàñò è ïîãëîùåíèå â íàïðàâëåíèè ñêîïëåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ èçìåðåíèÿìè èçîëèðîâàííûõ çâåçä ïîëÿ. ×òîáû ââåñòè íàäåæíóþ êëàññèèêàöèþ
ñâîéñòâ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé, íåîáõîäèìî èìåòü áîëüøóþ âûáîðêó îáúåêòîâ
ñ òî÷íî èçâåñòíûìè ïî îäíîðîäíûì èçìåðåíèÿì âîçðàñòàìè, ðàññòîÿíèÿìè è
ìåòàëëè÷íîñòÿìè. Ïîêà ÷òî â êàòàëîãè çàíåñåíî 1756 ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé
(Dias et al. 2002), îäíàêî îñíîâíûå èçè÷åñêèå ñâîéñòâà èçâåñòíû ëèøü ìåíåå,
÷åì äëÿ 700 îáúåêòîâ. È, êîíå÷íî æå, âñå îíè áûëè èçìåðåíû ðàçíûìè àâòîðàìè íà îñíîâå ðàçíîðîäíîãî íàáëþäàòåëüíîãî ìàòåðèàëà. Íàâåðíÿêà áîëüøèíñòâî ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé â àëàêòèêå åùå íå íàéäåíî, ïîñêîëüêó îíè
êîíöåíòðèðóþòñÿ ê ïëîñêîñòè àëàêòèêè, ãäå ïîãëîùåíèå ñâåòà ìåæçâåçäíîé
ïûëüþ íàèáîëåå âåëèêî. Íåêîòîðûå àâòîðû îöåíèâàþò ïîëíîå ÷èñëî ñêîïëåíèé â àëàêòèêå íà óðîâíå 105 (ñì., íàïðèìåð, Surdin 2000). Ñîâðåìåííûå
îáçîðû âñåãî íåáà (íàïðèìåð, Two Miron All Sky Survey (2MASS), Deep Near
Infrared Survey of the Southern Sky (DENIS), Sloan Digital Sky Survey (SDSS)
è äð.) ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îãðîìíûå õðàíèëèùà èíîðìàöèè, ïðèãîäíîé äëÿ
îáùåãî è îäíîðîäíîãî èññëåäîâàíèÿ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé. Îáçîðû, âûïîëíåííûå â áëèæíåì èíðàêðàñíîì äèàïàçîíå, ïðåäñòàâëÿþò îñîáåííûé èíòåðåñ, ïîñêîëüêó èõ äàííûå ìåíåå ïîäâåðæåíû ïîãëîùåíèþ â ãàëàêòè÷åñêîé ïëîñêîñòè, ãäå ðàñïîëîæåíî áîëüøèíñòâî ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé.
 ïîñëåäíèå ãîäû áûëè ïðåäïðèíÿòû ìíîãî÷èñëåííûå ïîïûòêè ïîèñêà
çâåçäíûõ ñêîïëåíèé â áîëüøèõ îáçîðàõ. Îäíàêî ïîëíîå ÷èñëî îáíàðóæåííûõ
ñêîïëåíèé ñ óâåðåííûìè îïðåäåëåíèÿìè èçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ íå ïðåâû-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
21
ñèëî äâóõ äåñÿòêîâ. Èñïîëüçóÿ àòëàñ 2MASS, Dutra et al. (2003) ïðåäïðèíÿëè
âèçóàëüíûé ïîèñê ÈÊ ñêîïëåíèé è ïîõîæèõ îáúåêòîâ â íàïðàâëåíèè íà èçâåñòíûå òóìàííîñòè è îáíàðóæèëè 179 ñêîïëåíèé è çâåçäíûõ ãðóïï âíóòðè
òóìàííîñòåé (äàëåå ìû áóäåì èñïîëüçîâàòü òåðìèí âêðàïëåííûå ñêîïëåíèÿ
äëÿ ïîäîáíûõ îáúåêòîâ). Îäíàêî ïðàêòè÷åñêè îêàçàëîñü íåâîçìîæíî îïðåäåëèòü èçè÷åñêèå ïàðàìåòðû ýòèõ îáúåêòîâ ïóòåì âïèñûâàíèÿ èçîõðîíû â èõ
äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà. Ivanov et al. (2002) è Borissova et al. (2003) îáíàðóæèëè 11 ïèêîâ ïëîòíîñòè çâåçä àâòîìàòè÷åñêèì àëãîðèòìîì è 3 ïèêà ïëîòíîñòè ïóòåì âèçóàëüíîãî èññëåäîâàíèÿ âèäèìîé ïîâåðõíîñòíîé ïëîòíîñòè çâåçä
â êàòàëîãå òî÷å÷íûõ îáúåêòîâ 2MASS. Îíè îáíàðóæèëè, â îñíîâíîì, âêðàïëåííûå ÈÊ-ñêîïëåíèÿ, ïîýòîìó èçè÷åñêèå ïàðàìåòðû óäàëîñü îïðåäåëèòü
òîëüêî äëÿ îäíîãî îáúåêòà. Drake (2005) ïðåäïðèíÿë àâòîìàòèçèðîâàííûé ïîèñê ñêîïëåíèé â êàòàëîãå Ìîðñêîé Îáñåðâàòîðèè ÑØÀ USNO A2, èñïîëüçóÿ
ìåòîä, ïðåäëîæåííûé Ivanov et al. (2002) è îáíàðóæèë 8 êàíäèäàòîâ. Îäíàêî
èõ îñíîâíûå ïàðàìåòðû òàê è íå áûëè îïðåäåëåíû. Kronberger et al. (2006) âèçóàëüíî ïðîñìîòðåë Digitized Sky Survey (DSS) è èçîáðàæåíèÿ îáçîðà 2MASS
è îòîáðàë 66 êàíäèäàòîâ â ðàññåÿííûå ñêîïëåíèÿ. Äëÿ 9 èç 24 íàèáîëåå âåðîÿòíûõ êàíäèäàòîâ àâòîðû ñìîãëè îïðåäåëèòü óíäàìåíòàëüíûå ïàðàìåòðû
ïóòåì âïèñûâàíèÿ èçîõðîíû. Froebrih et al. (2007) èñïîëüçîâàë êàðòû çâåçäíîé ïëîòíîñòè, ïîëó÷åííûå ïî äàííûì 2MASS, è íàøåë 1021 êàíäèäàò â
ñêîïëåíèÿ. Àâòîðû ñòàòèñòè÷åñêè îöåíèëè çàãðÿçíåííîñòü ñâîåé âûáîðêè â
50% è îñòàâèëè ïðîâåðêó ïðèðîäû êàæäîãî êîíêðåòíîãî êàíäèäàòà áóäóùèì
èññëåäîâàòåëÿì.
Íàìè áûë ðàçðàáîòàí íîâûé ýåêòèâíûé ìåòîä ïîèñêà çâåçäíûõ ñêîïëåíèé ðàçëè÷íûõ óãëîâûõ ðàçìåðîâ â áîëüøèõ çâåçäíûõ êàòàëîãàõ, îñíîâàííûé
íà ñâåðòêå ñ ãàóññèàíàìè êàðò çâåçäíîé ïëîòíîñòè, ïîëó÷åííûõ èç êàòàëîãà.
Ìåòîä àâòîìàòè÷åñêè âûäåëÿåò êàíäèäàòû â ñêîïëåíèÿ è çàòåì òåñòèðóåò
èõ, àíàëèçèðóÿ ïîâåäåíèå îáíàðóæåííîé ãðóïïû çâåçä íà äèàãðàììå öâåò
âåëè÷èíà è òî, äåìîíñòðèðóþò ëè îíè èçè÷åñêóþ îáùíîñòü, ðàñïîëàãàÿñü
íà îäíîé èçîõðîíå. Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëàãàåìàÿ ïðîöåäóðà ïîçâîëÿåò îäíîâðåìåííî îïðåäåëèòü îñíîâíûå ïàðàìåòðû ñêîïëåíèÿ (âîçðàñò, ðàäèóñ, ðàññòîÿíèå è èçáûòîê öâåòà), âïèñûâàÿ èçîõðîíó íà äèàãðàììå. Íèæå äàåòñÿ
îïèñàíèå ìåòîäà ïîèñêà ïèêîâ çâåçäíîé ïëîòíîñòè è ðåçóëüòàòû åãî ïðèìå-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
22
íåíèÿ ê äàííûì îáçîðà 2MASS â ïîëå 16 × 16 deg, ðàñïîëîæåííîì â îáëàñòè
àíòèöåíòðà àëàêòèêè.
1.2 Ìåòîä àâòîìàòè÷åñêîãî ïîèñêà çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
Äàííàÿ ðàáîòà èìåëà ñâîåé öåëüþ ïðåäëîæèòü áûñòðûé, ïðîñòîé è ýåêòèâíûé ñïîñîá îáíàðóæåíèÿ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé â ãèãàíòñêèõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðàõ, òàêèõ êàê 2MASS, SDSS, DENIS è äð. Îáùàÿ ïëîòíîñòü
çâåçä â Ìëå÷íîì Ïóòè âûñîêà íà ìàëûõ ãàëàêòè÷åñêèõ øèðîòàõ è çà÷àñòóþ
áûñòðî ìåíÿåòñÿ èç-çà ïûëåâûõ îáëàêîâ è ïðî÷èõ àêòîðîâ. Ïîýòîìó çàäà÷à
àëãîðèòìè÷åñêîãî ïîèñêà ïèêîâ ïëîòíîñòè íà òàêîì ñëîæíîì îíå äàëåêà îò
òðèâèàëüíîé. Äàæå åñëè ïèê îáíàðóæåí, î÷åíü âàæíîé ÿâëÿåòñÿ ïðîâåðêà íà
ýâîëþöèîííóþ îáùíîñòü ãðóïïû çâåçä, âõîäÿùèõ â ïèê, òàê êàê ýòî ìîæåò
áûòü ïðîñòî ñëó÷àéíîå èõ ñêó÷èâàíèå.
Ñëåäîâàòåëüíî, ìåòîä ïîèñêà îáÿçàí óìåòü îáíàðóæèâàòü ïèêè ïëîòíîñòè
íà ñèëüíî ëóêòóèðóþùåì îíå è îöåíèâàòü èõ ñòàòèñòè÷åñêóþ çíà÷èìîñòü.
×òîáû àëãîðèòì áûë óíèâåðñàëüíûì, îí íå äîëæåí çàâèñåòü îò ýåêòîâ
ïèêñåëèçàöèè è òàêèì îáðàçîì äîëæåí óìåòü îáíàðóæèâàòü ñòðóêòóðû ïðîèçâîëüíîãî ðàçìåðà. ×òîáû îáåñïå÷èòü íàøåìó ìåòîäó óêàçàííûå ñâîéñòâà,
ìû ñòðîèëè êàðòû ïëîòíîñòè, êîòîðûå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ÷èñëî çâåçä â
ÿ÷åéêàõ ïî (RA, De) êîîðäèíàòàì. Äàëåå ìû ñâîðà÷èâàëè ïîëó÷åííóþ êàðòó ïëîòíîñòè ñî ñïåöèàëüíûì èëüòðîì, ïîêàçàííûì íà èñ. 1.1. Êðèâàÿ
èëüòðà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàçíîñòü äâóõ äâóìåðíûõ ãàóññèàí è ïîñòðîåíà
òàê, ÷òîáû èìåòü íóëåâîé èíòåãðàë. Ââîäÿ òàêîé èëüòð ñïåöèàëüíîãî âèäà,
ìû èìååì íóëåâîé ñèãíàë íà ïëîñêîì èëè äàæå ìåäëåííî ìåíÿþùåìñÿ îíå,
òîãäà êàê êîíöåíòðàöèè çâåçä äåìîíñòðèðóþò âûñîêèé ñèãíàë ïîñëå èëüòðàöèè. Ñåìåéñòâî ïîäîáíûõ èëüòðîâ õîðîøî èçâåñòíî è äàâíî èñïîëüçóåòñÿ â ñèñòåìàõ èñêóññòâåííîãî çðåíèÿ äëÿ ðàñïîçíàâàíèÿ ðàçëè÷íûõ äåòàëåé
íà ðàçíûõ óãëîâûõ ìàñøòàáàõ (Babaud et al. 1986; Lindenberg 1998). Ñâåðòêà ñ ýòèì èëüòðîì ýêâèâàëåíòíà âû÷èòàíèþ êàðò ïëîòíîñòè, ñâåðíóòûõ
ïî îòäåëüíîñòè ñ ãàóññèàíàìè ðàçíîé õàðàêòåðíîé øèðèíû. Êàðòà ïëîòíîñòè, ñâåðíóòàÿ ñ ìåíüøåé ãàóññèàíîé, èñïîëüçóåòñÿ äëÿ äåòåêòèðîâàíèÿ ïèêîâ ïëîòíîñòè íåáîëüøîãî ìàñøòàáà, òîãäà êàê êàðòà ïëîòíîñòè, ñâåðíóòàÿ
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
23
èñ. 1.1: Îäíîìåðíîå ñå÷åíèå äâóìåðíîãî èëüòðà, ñ êîòîðûì ñâîðà÷èâàëèñü
êàðòû ïîâåðõíîñòíîé ïëîòíîñòè çâåçä êàòàëîãà; èëüòð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
ðàçíîñòü äâóõ ãàóññèàí ñ ïàðàìåòðàìè σ1 = 3 armin è σ2 = 6 armin.
ñ áîëåå øèðîêîé ãàóññèàíîé äëÿ ëîêàëüíîé îöåíêè ïåðåìåííîãî îíà.
Ñëåäóþùèå îðìóëû äåìîíñòðèðóþò ïðèìåíåííóþ íàìè ïðîöåäóðó ñâåðòêè. Ñíà÷àëà ìû ïîëó÷àåì ðàñïðåäåëåíèå çâåçä íà íåáåñíîé ñåðå M(ra, dec):
M(ra, dec) =
X
δ(ra, dec)
i
Äàëåå, ýòà êàðòà ïëîòíîñòè ñâîðà÷èâàåòñÿ ñ èëüòðîì:
M(ra, dec) = M(ra, dec) ∗ (G(ra, dec, σ1) − G(ra, dec, σ2))
(1.1)
ãäå G(ra, dec, σ) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êðóãëóþ äâóìåðíóþ ãàóññèàíó ñ åäèíè÷íûì èíòåãðàëîì è øèðèíîé â σ . Íà ïîñëåäíåì øàãå ìû íîðìèðóåì ñâåðíóòóþ êàðòó ïëîòíîñòè, ÷òîáû ïîëó÷èòü ñòàòèñòè÷åñêóþ çíà÷èìîñòü ëóê-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
24
èñ. 1.2: Êàðòà ïèêîâ ïëîòíîñòè â îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãî àíòèöåíòðà ðàçìåðîì 16◦ × 16◦ ïî äàííûì îáçîðà 2MASS (êàòàëîã òî÷å÷íûõ èñòî÷íèêîâ).
Ïîìå÷åíû èçâåñòíûå ðàññåÿííûå ñêîïëåíèÿ èç êàòàëîãà Dias et al. (2002).
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
25
òóàöèé ïëîòíîñòè:
S(ra, dec) =
√
4πσ1
M(ra, dec) ∗ (G(ra, dec, σ1) − G(ra, dec, σ2))
p
M(ra, dec) ∗ G(ra, dec, σ2))
Ïîëó÷åííàÿ êàðòà S(ra,de) ïîêàçûâàåò ïðåâûøåíèå M(ra, dec)∗G(ra, dec, σ1 )
íàä ëîêàëüíîé îöåíêîé îíà, ïîëó÷àåìîé êàê M(ra, dec) ∗ G(ra, dec, σ2 ). Â
ïðåäïîëîæåíèè ïóàññîíîâà ðàñïðåäåëåíèÿ èñòî÷íèêîâ è σ2 ≫ σ1 , S(ra,de)
äîëæíà áûòü ðàñïðåäåëåíà íîðìàëüíî ñ åäèíè÷íîé äèñïåðñèåé. Äåòåêòèðî-
âàíèå ïèêîâ ïëîòíîñòè íà ïîëó÷åííîé êàðòå óæå íå ïðåäñòàâëÿåò ñëîæíîñòåé
è ìîæåò áûòü ïðîâåäåíî ïðîñòûì âûáîðîì ïðåäåëà, ò.å. äëÿ òîãî, ÷òîáû íàéòè
âñå ïèêè ïëîòíîñòè ñî çíà÷èìîñòüþ áîëåå 5σ , íåîáõîäèìî íàéòè âñå ïèêñåëè
íà êàðòå, ãäå S(ra, dec) > 5. Â ñâîåì èññëåäîâàíèè ìû èñïîëüçîâàëè ïîðîã
äåòåêòèðîâàíèÿ â 4.5σ .
Íåîáõîäèìî çàìåòèòü, ÷òî äëÿ ñêîïëåíèé ðàçìåðàìè ïîðÿäêà âíóòðåííåé
ãàóññèàíû, ïðèìåíåííûé èëüòð áëèçîê ê îïòèìàëüíîìó. Êðîìå òîãî, âàæíî
ïîíèìàòü, ÷òî âûáîð σ2 ñâÿçàí ñ ìàñøòàáîì, íà êîòîðîì âû÷èñëÿåòñÿ ëîêàëüíàÿ îöåíêà îíà.  èäåàëüíîì ñëó÷àå, σ2 äîëæíà áûòü ñóùåñòâåííî áîëüøå
σ1, îäíàêî íà ïðàêòèêå äàííûå 2MASS â ïëîñêîñòè àëàêòèêè ïîäâåðæåíû
ñóùåñòâåííîé ýêñòèíêöèè è ïëîòíîñòü çâåçä çíà÷èòåëüíî ìåíÿåòñÿ äàæå íà
íåáîëüøèõ ìàñøòàáàõ. Ïîýòîìó ìû áûëè âûíóæäåíû èñïîëüçîâàòü σ2 ëèøü
íåìíîãî ïðåâûøàþùóþ σ1 , ÷òîáû èìåòü áîëåå êîððåêòíóþ ëîêàëüíóþ îöåíêó îíà. Áîëåå ïîäðîáíàÿ äèñêóññèÿ íà òåìó êîððåêòíîãî âûáîðà ìàñøòàáîâ
îïòèìàëüíîé èëüòðàöèè ïðèâåäåíà â Koposov et al. (2008).
Ïðèìåð ñâåðíóòîãî èçîáðàæåíèÿ ïî äàííûì êàòàëîãà òî÷å÷íûõ èñòî÷íèêîâ 2MASS â îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãî àíòèöåíòðà ðàçìåðîì 16◦ × 16◦ ïîêàçàí
íà èñ. 1.2. Íà íåì îò÷åòëèâî âèäíî îáèëèå ïèêîâ ïëîòíîñòè. Êàê ïîêàçûâàåòñÿ íèæå, áîëüøèíñòâî èç ýòèõ ïèêîâ íà ñàìîì äåëå ÿâëÿþòñÿ ðàññåÿííûìè
ñêîïëåíèÿìè.
Ïîñëå òîãî êàê ïîëó÷åíà âûáîðêà ïèêîâ ïëîòíîñòè, êàæäûé îòäåëüíûé
ïèê äîëæåí áûòü èçó÷åí íà ïðåäìåò òîãî, ÿâëÿåòñÿ ëè îí íàñòîÿùèì ñêîïëåíèåì èëè ëèøü ñëó÷àéíîé ëóêòóàöèåé. ×òîáû îòâåòèòü íà ýòîò âîïðîñ, ìû
èñïîëüçóåì äèàãðàììó Õåññà, ïðåäñòàâëÿþùóþ ñîáîé ïîâåðõíîñòíóþ ïëîòíîñòü çâåçä íà äèàãðàììå öâåòâåëè÷èíà (CMD-äèàãðàììà) (äèàãðàììû Õåññà, èñïîëüçóåìûå â íàñòîÿùåé ðàáîòå, íà ñàìîì äåëå ÿâëÿþòñÿ ðàçíîñòüþ äâó-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
26
ìåðíîé ãèñòîãðàììû öâåòâåëè÷èíà äëÿ çâåçä, íàõîäÿùèõñÿ âíóòðè ðàäèóñà
âîêðóã öåíòðà ïèêà ïëîòíîñòè (çâåçäû ñêîïëåíèÿ) è äâóìåðíîé ãèñòîãðàììû öâåòâåëè÷èíà äëÿ çâåçä, íàõîäÿùèõñÿ â êîëüöå âîêðóã ïåðâîãî ðàäèóñà
(çâåçäû ïîëÿ)). Êàê ïðàâèëî, íàñòîÿùåå ñêîïëåíèå ïðîÿâëÿåò íà ïîäîáíîé
äèàãðàììå ñâîþ ãëàâíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, à èíîãäà è âåòâü êðàñíûõ ãèãàíòîâ. Åñëè íà äèàãðàììå Õåññà îáíàðóæåíî ñêîïëåíèå, ìû âïèñûâàëè â
åãî CMD èçîõðîíó ñîëíå÷íîé ìåòàëëè÷íîñòè, âçÿòóþ èç Girardi et al. (2002).
Ýòà ïðîöåäóðà äåëàëàñü ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ìû àâòîìàòè÷åñêè ñìåùàëè
èçîõðîíó âäîëü êîîðäèíàòíûõ îñåé ñ øàãîì, ðàâíûì 1/100 îò ïîëíîãî äèàïàçîíà ïî àáñöèññå è îðäèíàòå. Íà êàæäîì øàãå ìû âàðüèðîâàëè âîçðàñò
èçîõðîíû ñ èíòåðâàëîì log(t) îò 6.60 äî 10.25 ñ øàãîì 0.05. Íà êàæäîì øàãå
äëÿ êàæäîãî âîçðàñòà èçîõðîíû ìû àâòîìàòè÷åñêè ñòðîèëè ðàñïðåäåëåíèå
ïëîòíîñòè çâåçä ïî ðàäèóñó äëÿ çâåçä, ëåæàùèõ âáëèçè ñàìîé èçîõðîíû (åñëè ðàññòîÿíèå ïî ïîêàçàòåëþ öâåòà îò çâåçäû äî èçîõðîíû ìåíåå 0.05, çâåçäà
ÿâëÿåòñÿ ÷ëåíîì ñêîïëåíèÿ) è äëÿ âñåõ îñòàëüíûõ çâåçä (åñëè ðàññòîÿíèå îò
çâåçäû äî èçîõðîíû áîëüøå 0.05, îíà ñ÷èòàåòñÿ çâåçäîé ïîëÿ).  èäåàëüíîì
ñëó÷àå ðàñïðåäåëåíèå ðàäèàëüíîé ïëîòíîñòè çâåçä ïîëÿ äîëæíî áûòü ïëîñêèì, òîãäà êàê ÷ëåíû ñêîïëåíèÿ äîëæíû äåìîíñòðèðîâàòü çàìåòíóþ êîíöåíòðàöèþ ïî íàïðàâëåíèþ ê öåíòðó ñêîïëåíèÿ. Íà ïðàêòèêå îêàçàëîñü, ÷òî
ðàñïðåäåëåíèå ðàäèàëüíîé ïëîòíîñòè çâåçä ïîëÿ äåìîíñòðèðóåò ñëàáóþ êîíöåíòðàöèþ ê öåíòðó ïî ïðè÷èíå ìíîæåñòâà íåðàçðåøåííûõ äâîéíûõ çâåçä ÷ëåíû ñêîïëåíèÿ òàêæå ïîïàäàþò â ýòó êàòåãîðèþ (ñì., íàïðèìåð, èñ. 1.5)
èëè ïî ïðè÷èíå íåâûñîêîé òî÷íîñòè îòîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé îáúåêòîâ.
Ïîýòîìó, ÷òîáû îöåíèòü ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ïî ðàäèóñó ìû âû÷èñëÿëè îòíîøåíèå, ïðåäñòàâëÿþùåå ñîáîé íè ÷òî èíîå, êàê êîíòðàñòíîñòü: ìû
äåëèëè çíà÷åíèå ïèêà íà ñðåäíåå çíà÷åíèå ïëàòî äëÿ êàæäîãî ðàñïðåäåëåíèÿ è çàòåì âû÷èñëÿëè îòíîøåíèå äâóõ ïîëó÷åííûõ çíà÷åíèé. Íàïðèìåð, íà
èñ. 1.5 êîíòðàñò ñîñòàâëÿåò (4.9/1)/(2.7/2) = 3.63. Ìû ïðåäïîëàãàåì, ÷òî
íàèëó÷øåå ïîëîæåíèå èçîõðîíû íà äèàãðàììå öâåòâåëè÷èíà ñîîòâåòñòâóåò
ìàêñèìàëüíîìó êîíòðàñòó ðàäèàëüíûõ ðàñïðåäåëåíèé ïëîòíîñòè. Ïðîâåðèâ
ýòó çàâèñèìîñòü íà íåñêîëüêèõ èçâåñòíûõ ñêîïëåíèÿõ, ìû íàøëè, ÷òî äëÿ
äåòåêòèðîâàíèÿ ñêîïëåíèÿ çíà÷åíèå êîíòðàñòà äîëæíî ïðåâûøàòü 2. Âûáèðàÿ ïîëîæåíèå èçîõðîíû íà äèàãðàììå-öâåò âåëè÷èíà èç ñîîáðàæåíèé ìàêñè-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
27
ìàëüíîãî êîíòðàñòà íà ãðàèêå ïëîòíîñòè, ìû îäíîâðåìåííî íàõîäèì îñíîâíûå èçè÷åñêèå ïàðàìåòðû ñêîïëåíèÿ: âîçðàñò, ðàññòîÿíèå è èçáûòîê öâåòà.
Åñëè âñå ãðàèêè (äèàãðàììà Õåññà, äèàãðàììà öâåòâåëè÷èíà è ðàäèàëüíîå
ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè) ïîäòâåðæäàþò àêò ñóùåñòâîâàíèÿ ñêîïëåíèÿ, ìû
ñ÷èòàåì ïèê ïëîòíîñòè çâåçäíûì ñêîïëåíèåì. Òàêèì îáðàçîì, ìû ðàçðàáîòàëè ìåòîä àâòîìàòè÷åñêîãî ïîèñêà ïèêîâ çâåçäíîé ïëîòíîñòè è ïðåäëîæèëè
íàäåæíûé êðèòåðèé äëÿ ïðîâåðêè ïèêîâ ïëîòíîñòè íà èçè÷åñêóþ îáùíîñòü
âõîäÿùèõ â íèõ çâåçä.
1.3 Ïðèìåíåíèå ìåòîäà ê äàííûì îáçîðà 2MASS
Îáçîð 2MASS (Skrutskie et al. 2006) ïðåäîñòàâëÿåò íàì âñåîáúåìëþùèé íàáîð äàííûõ, ïðèãîäíûé êàê äëÿ ïîèñêà íîâûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé, òàê è
äëÿ ïðîâåðêè íàøåãî ìåòîäà: îí ïîêðûâàåò 99.998% íåáà ñ îäèíàêîâî òî÷íîé
àñòðîìåòðèåé è îòîìåòðèåé â J (1.25 µ), H (1.65 µ) è Ks (2.16 µ) îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñàõ. ×óâñòâèòåëüíîñòü îáçîðà ñîñòàâëÿåò 15.8 mag â èëüòðå J ,
15.1 mag â èëüòðå H è 14.3 mag â Ks íà óðîâíå S/N = 10. Ïî ýòîé ïðè÷èíå â
äàííîé ðàáîòå ìû èññëåäîâàëè äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà (J, J − H), íî òàê-
æå èñïîëüçîâàëè äèàãðàììû (Ks, J − Ks) äëÿ ïðîâåðêè íàéäåííûõ ïàðàìåò-
ðîâ ñêîïëåíèÿ è ÷òîáû óäîñòîâåðèòüñÿ, ÷òî îòíîøåíèå E(J − H)/E(J − Ks )
ñîâïàäàåò ñ íîðìàëüíûì çàêîíîì ïîãëîùåíèÿ.
Äëÿ èçâëå÷åíèÿ J , H , Ks îòîìåòðè÷åñêèõ è àñòðîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ
ìû èñïîëüçîâàëè ðåñóðñ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè ïîä íàçâàíèåì Sternberg
Astronomial Institute Catalogue Aess Servies1 (SAI CAS, Ñåðâèñû äîñòóïà ê
êàòàëîãàì îñóäàðñòâåííîãî Àñòðîíîìè÷åñêîãî Èíñòèòóòà èì. Øòåðíáåðãà),
ïðåäîñòàâëÿþùèé äîñòóï ê êðóïíåéøèì êàòàëîãàì (Koposov et al. 2007). Äëÿ
íàøèõ öåëåé ìû èçâëåêàëè òîëüêî òå çâåçäû, êîòîðûå â êàòàëîãå 2MASS
èìåþò ëàã êà÷åñòâà ëó÷øå U âî âñåõ èëüòðàõ J, H, Ks.
Íàøåé îñíîâíîé çàäà÷åé áûëî îáíàðóæåíèå ñêîïëåíèé ñ äèàìåòðàìè îò
íåñêîëüêèõ äî äåñÿòêà óãëîâûõ ìèíóò, ïîýòîìó ìû èñïîëüçîâàëè σ1 =
3 armin è σ2 = 6 armin â óíêöèè èëüòðàöèè. Çà èñêëþ÷åíèåì ñàìûõ
áîãàòûõ, ðàññåÿííûå ñêîïëåíèÿ ðàçìåðàìè áîëåå 15-20 óãëîâûõ ìèíóò êàê
1 http://vo.astronet.ru
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
28
ïðàâèëî íå îáðàçóþò âèçóàëüíîãî ïèêà ïëîòíîñòè íà íåáå. Òàêèå ïðîòÿæåííûå ñêîïëåíèÿ îáû÷íî îáíàðóæèâàþò ïî îáùåìó ñîáñòâåííîìó äâèæåíèþ
èëè ðàäèàëüíûì ñêîðîñòÿì.
 êà÷åñòâå ïåðâîãî ïðèìåíåíèÿ ìåòîäà, ìû èññëåäîâàëè ïëîùàäêó ðàçìåðîì 16×16 deg â îáëàñòè àíòèöåíòðà àëàêòèêè è îáíàðóæèëè 88 ïèêîâ ïëîòíîñòè ñ óðîâíåì çíà÷èìîñòè áîëåå > 4.5×σ . Ìû ñðàâíèëè ïîëó÷åííûé ñïèñîê
êàíäèäàòîâ ñ ðàññåÿííûìè ñêîïëåíèÿìè, ïðèâåäåííûìè â Dias et al. (2002)
(èç ñîîáðàæåíèé ïðàêòè÷åñêîãî óäîáñòâà ìû èñïîëüçîâàëè îíëàéí-âåðñèþ êàòàëîãà Dias2). 23 ïèêà ñîîòâåòñòâîâàëè èçâåñòíûì, îïòè÷åñêè âèäèìûì ñêîïëåíèÿì. 9 ïèêîâ ïëîòíîñòè ñîîòâåòñòâîâàëè âêðàïëåííûì ñêîïëåíèÿì èç
ñïèñêà Bia et al. (2003b,a). Êàòàëîã Dias äîïîëíèòåëüíî ñîäåðæèò 15 ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé â ýòîé îáëàñòè, íî íàø ìåòîä íå îáíàðóæèâàåò èõ. Øåñòü
èç ýòèõ 15 êàíäèäàòîâ ïî âñåé âèäèìîñòè íå ÿâëÿþòñÿ ñêîïëåíèÿìè: îíè íå
âèäíû íà èçîáðàæåíèÿõ DSS è 2MASS, òðè èç íèõ ÿâëÿþòñÿ ñîìíèòåëüíûìè
êàíäèäàòàìè êàê óêàçàíî â Dias et al. (2002), îäèí îáúåêò íå èìååò çàïèñè
â áàçå äàííûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé WEBDA3 , ðàçðàáîòàííîé E. Paunzen è
J.-C. Mermilliod. Îñòàëüíûå 5 ñêîïëåíèé, èìåþùèõ ðàçìåðû îò 20 äî 60 óãëîâûõ ìèíóò (Dias et al. 2002), êëàññèèöèðîâàíû êàê òàêîâûå íà îñíîâàíèè
ñîáñòâåííîãî äâèæåíèÿ ÷ëåíîâ, è òîëüêî äâà èç íèõ, NGC 1912 è NGC 2168,
äåìîíñòðèðóþò ïèêè çâåçäíîé ïëîòíîñòè. Îñòàâøèåñÿ 4 ñêîïëåíèÿ èìåþò ïèêè ïëîòíîñòè ñî çíà÷èìîñòüþ ìåíåå 4.5 × σ íà íàøèõ êàðòàõ ïëîòíîñòè, è
òðè èç íèõ âèäíû íà èçîáðàæåíèÿõ 2MASS êàê ñëàáûå âêðàïëåííûå ñêîïëåíèÿ. Îíè íå èìåþò èçìåðåííûõ ïàðàìåòðîâ êðîìå äèàìåòðîâ â êàòàëîãå
Dias. Â ñèëó òîãî, ÷òî áîëåå ïîëîâèíû èçâåñòíûõ ñêîïëåíèé, âõîäÿùèõ â íàø
ëèñò ïèêîâ ïëîòíîñòè, íå èìåþò íàäåæíûõ èçìåðåíèé îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ,
ìû ïðåäïðèíÿëè äåòàëüíûé àíàëèç âñåõ 88 êàíäèäàòîâ, âêëþ÷àÿ èçâåñòíûå
ñêîïëåíèÿ.
Ìû ñòðîèëè äèàãðàììû Õåññà â êîîðäèíàòàõ (J, J − H). Íà CMD-
äèàãðàììó íàíîñèëèñü çâåçäû, ëåæàùèå âíóòðè ðàäèóñà r îò 2 äî 7 óãëîâûõ
ìèíóò (â çàâèñèìîñòè îò ðàäèóñà ñêîïëåíèÿ) îò öåíòðà ïèêà ïëîòíîñòè; äàëåå èç ýòîé äèàãðàììû âû÷èòàëàñü CMD äëÿ çâåçä ïîëÿ, âçÿòûõ èç êîëüöà
2 http://www.astro.iag.usp.br/~wilton/
3 http://www.univie.a.at/webda/
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
29
èñ. 1.3: Äèàãðàììû Õåññà äëÿ ðàññåÿííîãî ñêîïëåíèÿ Koposov 52. Íà ëåâîé
ïàíåëè ïðåäñòàâëåíà äèàãðàììà Õåññà öåíòðàëüíîãî ðåãèîíà ñêîïëåíèÿ ðàçìåðîì 4 armin ñ âû÷òåííîé äèàãðàììîé Õåññà çâåçä îíà. Íà ïàíåëè ñïðàâà
èçîáðàæåíà äèàãðàììà Õåññà, ïîñòðîåííàÿ äëÿ çâåçä îíà.
ìåæäó ðàäèóñàìè 3 × r è 4 × r. Êàæäàÿ CMD ïåðåä ýòèì íîðìàëèçîâûâàëàñü
íà ÷èñëî çâåçä è ñãëàæèâàëàñü 3-ïèêñåëüíîé ãàóññèàíîé. èñ. 1.3 ïîêàçûâàåò äèàãðàììó Õåññà äëÿ íîâîãî ñêîïëåíèÿ Koposov 52, ïîñòðîåííóþ âíóòðè
ðàäèóñà 4 armin âîêðóã öåíòðà ñêîïëåíèÿ (ñëåâà) è CMD äëÿ çâåçä ïîëÿ, ëåæàùèõ â êîëüöå âîêðóã ñêîïëåíèÿ (ñïðàâà). Íà äèàãðàììå Õåññà îò÷åòëèâî
âèäíà ãëàâíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñêîïëåíèÿ è îáëàñòü êðàñíûõ ãèãàíòîâ.
Åñëè êàíäèäàò â ñêîïëåíèÿ ïðîÿâëÿåò ñåáÿ ïîëîæèòåëüíûì îáðàçîì íà
äèàãðàììå Õåññà, ìû àïïðîêñèìèðîâàëè åãî CMD èçîõðîíîé Girardi et al.
(2002) ñîëíå÷íîé ìåòàëëè÷íîñòè è îäíîâðåìåííî ïðîâåðÿëè, ÿâëÿåòñÿ ëè îáíàðóæåííàÿ ãðóïïà çâåçä äåéñòâèòåëüíûì ðàññåÿííûì ñêîïëåíèåì ïóòåì ïîñòðîåíèÿ ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè äëÿ çâåçä, ëåæàùèõ íà èçîõðîíå è äëÿ âñå îñòàëüíûõ çâåçä (ñì. ñåêöèþ 1.2). Âïèñàííàÿ èçîõðîíà ñ
âîçðàñòîì log(t) = 8.95 äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 52 ïîêàçàíà íà èñ. 1.4. Çâåç-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
30
äû ñêîïëåíèÿ âçÿòû â ðàäèóñå 2 ìèíóòû âîêðóã öåíòðà; ïîëîæåíèå èçîõðîíû
ïîçâîëÿåò ñäåëàòü ñëåäóþùèå îöåíêè: E(J − H) = 0.34 è (m − M)J = 13.20.
àäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè, ñîîòâåòñòâóþùåå âïèñàííîé èçîõðîíå,
èçîáðàæåíî íà èñ. 1.5: ñïëîøíûå êðóæêè èçîáðàæàþò çâåçäû, îòêëîíÿþùèåñÿ îò èçîõðîíû ìåíåå, ÷åì íà 0.05 âåëè÷èíû ïî öâåòó (J −H); ïóñòûå êðóæêè
èçîáðàæàþò âñå îñòàëüíûå çâåçäû. Òàêèì îáðàçîì, ïîëíûé ïðîèëü ïëîòíîñòè âñåõ çâåçä ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñóììó ïðîèëåé ïóñòûõ è ñïëîøíûõ
êðóæêîâ. Îøèáêè, èçîáðàæåííûå íà ðèñóíêå, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïðîñòûå
ïóàññîíîâû îøèáêè. Îòíîøåíèå êîíòðàñòîâ äëÿ çâåçä èçîõðîíû è çâåçä ïîëÿ,
îïðåäåëåííîå â ñåêöèè 1.2, â äàííîì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò 3.63. Âàæíî îòìåòèòü,
÷òî âåëè÷èíà îíà (çíà÷åíèå íà áîëüøèõ ðàäèóñàõ) äëÿ ïðîèëÿ èç ñïëîøíûõ êðóæêîâ ñèëüíî ìåíüøå, ÷åì çíà÷åíèå îíà äëÿ ïðîèëÿ èç ïóñòûõ
êðóæêîâ. Ýòîò àêò èëëþñòðèðóåò ïðåèìóùåñòâî èñïîëüçîâàíèÿ èëüòðà â
âèäå èçîõðîíû äëÿ äåòåêòèðîâàíèÿ è èññëåäîâàíèÿ ïèêîâ ïëîòíîñòè ïèê
ïëîòíîñòè ñòàíîâèòñÿ áîëåå î÷åâèäíûì ïðè èñïîëüçîâàíèè ïîäîáíîãî èëüòðà ïî ïðè÷èíå çíà÷èòåëüíî ìåíüøåãî îíà.
Ìû âïèñûâàëè èçîõðîíû â äèàãðàììó (J, J − H), ïîñêîëüêó îáçîð 2MASS
èìååò áîëåå ãëóáîêèé ïðåäåë äëÿ èëüòðà J , è èñïîëüçîâàëè 15 armin îáëàñòü âîêðóã ïèêà ïëîòíîñòè. Ìû íåçàâèñèìî àïïðîêñèìèðîâàëè èçîõðîíó
òåì æå ñïîñîáîì íà äèàãðàììå (Ks, J − Ks ) è ñðàâíèâàëè äðóã ñ äðóãîì ðàññòîÿíèÿ, ïîëó÷åííûå ýòèìè äâóìÿ ñïîñîáàìè, òàêæå, êàê ñðàâíèâàëè è îòíîøåíèå E(J − H)/E(J − Ks ) ñ çàêîíîì íîðìàëüíîé ýêñòèíêöèè, ïðèâåäåííîì
â Cardelli et al. (1989), êîòîðîå ñîñòàâëÿåò 0.55. Òàêæå ìû èñïîëüçîâàëè îòíîøåíèÿ AKs = 0.670×E(J −Ks), AJ = 0.276×AV , è E(J −H) = 0.33×E(B−V ),
âçÿòûå èç ðàáîòû Dutra et al. (2002).
Ñêîïëåíèå ñ÷èòàëîñü ïîäëèííûì, åñëè âñå ãðàèêè (äèàãðàììà Õåññà, äèàãðàììà öâåòâåëè÷èíà è ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè) ñâèäåòåëüñòâîâàëè â ïîëüçó ýòîãî àêòà.
1.4 åçóëüòàòû
Ìû èñïîëüçîâàëè îïèñàííûé âûøå àëãîðèòì äëÿ èññëåäîâàíèÿ 88 ïèêîâ
ïëîòíîñòè. Îêàçàëîñü, ÷òî 11 èç íèõ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íîâûå îïòè÷å-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
31
èñ. 1.4: Äèàãðàììà öâåòâåëè÷èíà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 52 âíóòðè ðàäèóñà
â 2 óãëîâûå ìèíóòû. Èçîáðàæåíû âïèñàííàÿ èçîõðîíà ñ log(t) = 8.95, E(B −
V ) = 0.04, (m − M)0 = 12.32.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
32
èñ. 1.5: àäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ çâåçä â ïîëå Koposov 52.
Ñïëîøíûå êðóæêè ïðåäñòàâëÿþò ïëîòíîñòü çâåçä, ëåæàùèõ âáëèçè èçîõðîíû. Ïóñòûå êðóæêè îáîçíà÷àþò ïëîòíîñòü çâåçä ïîëÿ, ëåæàùèõ äàëåêî îò
èçîõðîíû.
ñêè âèäèìûå ñêîïëåíèÿ. Èõ ïàðàìåòðû ïðèâåäåíû â Òàá. 1.1. Îäíî èç íèõ,
Koposov 52, áûëî ðàíåå îïóáëèêîâàíî ïîä èìåíåì KSE18 (Koposov et al. 2005;
Zolotukhin et al. 2006) è ïîñëå ýòîãî íåçàâèñèìî îáíàðóæåíî Kronberger et al.
(2006) êàê Teutsh 51. Äðóãèå ÷åòûðå ñêîïëåíèÿ ñîâïàäàþò ñ êàíäèäàòàìè
â ñêîïëåíèÿ èç ñïèñêà Froebrih et al. (2007) è åùå äâà ñî çâåçäíûìè àããëîìåðàöèÿìè, óïîìÿíóòûìè â Kronberger et al. (2006). Çàìåòèì, ÷òî â îáîèõ
óïîìÿíóòûõ ðàáîòàõ ýòè îáúåêòû ïðèâåäåíû êàê âîçìîæíûå ñêîïëåíèÿ è
òðåáóþòñÿ äîïîëíèòåëüíûå èññëåäîâàíèÿ, ÷òîáû âûÿñíèòü èõ ïðèðîäó. Â íàøåé ðàáîòû ìû íå òîëüêî îòêðûëè ýòè ñêîïëåíèÿ íåçàâèñèìûì ìåòîäîì, íî è
ïîäòâåðäèëè èõ ïðèðîäó è èçìåðèëè óíäàìåíòàëüíûå ïàðàìåòðû. Ïîýòîìó
ìû ñ÷èòàåì èõ íîâûìè ñêîïëåíèÿìè.
Îòìåòèì, ÷òî íåâîçìîæíî òî÷íî îöåíèâàòü âîçðàñò ìîëîäûõ ñêîïëåíèé,
åñëè èõ äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà íå ñîäåðæàò ãîëóáûõ/êðàñíûõ ãèãàíòîâ
èëè ñâåðõãèãàíòîâ. Ôèêñèðîâàâ ïîëîæåíèå èçîõðîíû ïî îòíîøåíèþ ê îñÿì
êîîðäèíàò, ìû ìîæåì âàðüèðîâàòü åå âîçðàñò â øèðîêèõ ïðåäåëàõ (èíîãäà äî
8.20 â log(t)) áåç çàìåòíîãî ýåêòà äëÿ êîíòðàñòà íà ãðàèêå ðàäèàëüíîãî
ðàñïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè. Îáúÿñíåíèå ýòîìó çàêëþ÷àåòñÿ â ñóùåñòâîâàíèè
çíà÷èòåëüíîãî âåðòèêàëüíîãî ó÷àñòêà èçîõðîí (J, J − H) è (Ks, J − Ks ) è
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
33
èñ. 1.6: àñïðåäåëåíèå ñêîïëåíèé â ïðîåêöèè íà ïëîñêîñòü àëàêòèêè.
îòñóòñòâèÿ ìàññèâíûõ çâåçä â áåäíûõ ñêîïëåíèÿõ. Ïîýòîìó íàì óäàëîñü ïîëó÷èòü òîëüêî âåðõíèå îöåíêè âîçðàñòà äëÿ ñêîïëåíèé Koposov 36, Koposov
53, Koposov 10, Koposov 27 è Koposov 49. È õîòÿ âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî ÿðêèå çâåçäû íà CMD ÿâëÿþòñÿ ãèãàíòàìè, ïðèíàäëåæàùèìè ñêîïëåíèþ, íåò
íèêàêîãî ñòàòèñòè÷åñêè çíà÷èìîãî ñïîñîáà ïðîâåðèòü ýòîò àêò èñêëþ÷èòåëüíî íà îñíîâàíèè îòîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ, ïîýòîìó ìû óêàçûâàåì ëèøü
âåðõíèå ïðåäåëû âîçðàñòà ýòèõ 5 ñêîïëåíèé.
Îøèáêè â èçáûòêàõ öâåòà, ìîäóëÿõ ðàññòîÿíèÿ, ðàññòîÿíèÿõ è âîçðàñòàõ
îöåíèâàëèñü ïî ðàçëè÷èÿì â ïàðàìåòðàõ, ïîëó÷åííûõ âïèñûâàíèåì èçîõðîí
íà äèàãðàììàõ (J, J − H) è (Ks, J − Ks). Äèàãðàììû Õåññà, ðàäèàëüíûå
ðàñïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè è àïïðîêñèìèðîâàííûå èçîõðîíû íà äèàãðàììàõ
(J, J − H) 10 íîâûõ ñêîïëåíèé (êðîìå Koposov 52) ïðèâåäåíû íà èñ. 1.71.16. ×åòûðå èç 11 íîâûõ ñêîïëåíèé ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé äîñòàòî÷íî ìîëîäûå
îáúåêòû ñ âîçðàñòîì ìåíåå 100 ìëí. ëåò, òîãäà êàê îñòàëüíûå ñêîïëåíèÿ èç
ýòîãî íàáîðà èìåþò âîçðàñòà áîëåå 1 ìëðä. ëåò. àññòîÿíèÿ âñåõ ñêîïëåíèé
îò Ñîëíöà íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ îò 1.5 äî 3.5 êïê.
Òàêæå ìû îáíàðóæèëè 4 íîâûõ èíðàêðàñíûõ ñêîïëåíèÿ, âêðàïëåííûõ
â òóìàííîñòè, êîòîðûå âåñüìà ïîõîæè íà îáúåêòû, îáíàðóæåííûå Bia et al.
(2003b) è Bia et al. (2003a): èõ êîîðäèíàòû ïðèâåäåíû â òàáëèöå 1.2, à äèà-
ëàâà 1.
34
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
Òàáëèöà 1.1: Ïàðàìåòðû íîâûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé.
Name
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Koposov
Other name
10
12
27
36
43
49
52
53
62
63
77
FSR 795
FSR 802
Teutsh 1
FSR 848
Teutsh 10
Teutsh 5
FSR 869
RA (J2000)
De (J2000)
D
E(B-V)
h:m:s
d:m:s
armin
mag
05:47:28.6
06:00:56.2
05:39:30.0
05:36:50.6
05:52:14.6
05:44:22.2
05:53:48.9
06:08:56.2
06:18:02.0
06:10:01.7
05:43:52.3
+35:25:56
+35:16:36
+33:21:00
+31:12:39
+29:55:09
+28:49:13
+26:50:26
+26:15:49
+24:42:38
+24:33:38
+21:42:37
4
9
3
9
8
6
5
3
6
5
5
0.81±0.25
0.30±0.03
0.45±0.1
0.83±0.11
0.38±0.10
0.42±0.05
1.03±0.04
0.34±0.04
0.34±0.02
0.26±0.04
0.57±0.01
E(J−H)
E(J−K)
0.79
0.51
0.69
0.63
0.44
0.94
0.58
0.61
0.57
0.40
0.55
(m − M)0
Distane
Age
mag
p
log(yr)
11.54±0.3
11.55±0.03
12.8±0.5
11.16±0.16
12.21±0.09
11.46±0.22
12.32±0.11
12.52±0.03
12.21±0.05
12.32±0.28
11.23±0.02
2000±300
2050±50
3700±900
1700±150
2800±120
2000±200
2900±140
3200 ±100
2800±60
3000±350
1750±50
<8.6
8.90±0.1
<8.65
<8.35
9.30±0.1
<9.15
8.95±0.1
<8.5
9.40±0.1
9.15±0.1
9.65±0.1
Òàáëèöà 1.2: Êîîðäèíàòû íîâûõ èíðàêðàñíûõ âêðàïëåííûõ ñêîïëåíèé.
Name
Other name RA (J2000) De (J2000)
D
h:m:s
d:m:s
armin
FSR 784
05:40:44.1
+35:55:25
6
Koposov 41 FSR 839
06:03:58.0
+30:15:41
4
Koposov 58 FSR 849
05:51:11.0
+25:46:41
2
Koposov 82 Teutsh 136
06:11:55.8
+20:40:14
4
Koposov 7
ãðàììû Õåññà èçîáðàæåíû íà èñ. 1.17-1.18. ÈÊ ñêîïëåíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îáëàêî íà äèàãðàììå ñëåâà; òàêæå õîðîøî çàìåòåí ýåêò äèåðåíöèàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ. Íà äèàãðàììå ñïðàâà ïîêàçàíà CMD çâåçä ïîëÿ âîêðóã
ñêîïëåíèÿ. Èç-çà áîëüøîãî ïîêðàñíåíèÿ ìû íå ñìîãëè âïèñàòü èçîõðîíû è
îïðåäåëèòü ïàðàìåòðû äëÿ ýòèõ ñêîïëåíèé çà èñêëþ÷åíèåì Koposov 41. Íà
åãî äèàãðàììå Õåññà îò÷åòëèâî âèäíà ãëàâíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, êîòîðàÿ
àïïðîêñèìèðóåòñÿ èçîõðîíîé ñ âîçðàñòîì 4 ìëí. ëåò, ÷òî äàåò ðàññòîÿíèå â
2200 ïê è èçáûòîê öâåòà E(B − V ) = 1.95.
Òðèäöàòü äâà ïèêà ïëîòíîñòè îêàçàëèñü èçâåñòíûìè ñêîïëåíèÿìè: 23 ñî-
îòâåòñòâîâàëè îáúåêòàì èç êàòàëîãà Dias (Dias et al. 2002), îñòàâøèåñÿ 9 èíðàêðàñíûì ñêîïëåíèÿìè èç ñïèñêà Bia et al. (2003b) è Bia et al. (2003a).
 Òàá. 1.3 ïðåäñòàâëåíû äàííûå äëÿ âñåõ ñêîïëåíèé èç êàòàëîãà Dias et al.
(2002), êîòîðûå áûëè îáíàðóæåíû íàøèì ìåòîäîì â èññëåäîâàííîé îáëàñòè.
Õîòÿ 2 ñêîïëåíèÿ, NGC 1912 è NGC 2168, íå áûëè îáíàðóæåíû âñëåäñòâèå
èõ ñóùåñòâåííûõ óãëîâûõ ðàçìåðîâ (áîëåå 25 óãëîâûõ ìèíóò), ìû ïðèâîäèì
èõ ïàðàìåòðû â òàáëèöå ïîñêîëüêó îíè òåì íå ìåíåå äåìîíñòðèðóþò ïèêè
ïëîòíîñòè è ìîãóò áûòü èçó÷åíû íàøèì ìåòîäîì.  íåñêîëüêèõ ñëó÷àÿõ ìû
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
35
èñ. 1.7: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 10. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà:
äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 10 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî. Òðåòüÿ
êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 2 armin îò öåíòðà Koposov 10 ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè
äëÿ Koposov 10, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
èñ. 1.8: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 12. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà:
äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 12 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî. Òðåòüÿ
êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 4 armin îò öåíòðà Koposov 12 ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè
äëÿ Koposov 12, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
36
èñ. 1.9: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 27. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà:
äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 27 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî. Òðåòüÿ
êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 2 armin îò öåíòðà Koposov 27 ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè
äëÿ Koposov 27, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
èñ. 1.10: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 36. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 36 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî.
Òðåòüÿ êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 4 armin îò öåíòðà Koposov 36
ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ Koposov 36, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
37
èñ. 1.11: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 43. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 43 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî.
Òðåòüÿ êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 4 armin îò öåíòðà Koposov 43
ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ Koposov 43, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
èñ. 1.12: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 49. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 49 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî.
Òðåòüÿ êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 4 armin îò öåíòðà Koposov 49
ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ Koposov 49, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
38
èñ. 1.13: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 53. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 53 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî.
Òðåòüÿ êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 4 armin îò öåíòðà Koposov 53
ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ Koposov 53, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
èñ. 1.14: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 62. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 62 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî.
Òðåòüÿ êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 3 armin îò öåíòðà Koposov 62
ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ Koposov 62, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
39
èñ. 1.15: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 63. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 63 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî.
Òðåòüÿ êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 2.5 armin îò öåíòðà Koposov 63
ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ Koposov 63, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
èñ. 1.16: àññåÿííîå çâåçäíîå ñêîïëåíèå Koposov 77. Ïåðâàÿ è âòîðàÿ êîëîíêà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ ñêîïëåíèÿ Koposov 77 è äëÿ îíà âîêðóã íåãî.
Òðåòüÿ êîëîíêà: CMD çâåçä âíóòðè ðàäèóñà 2.5 armin îò öåíòðà Koposov 77
ñ âïèñàííîé èçîõðîíîé. ×åòâåðòàÿ êîëîíêà: ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè äëÿ Koposov 77, èñïîëüçîâàíû òå æå îáîçíà÷åíèÿ, ÷òî è íà èñ. 1.5.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
40
èñ. 1.17: Ñëåâà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ çâåçä ÈÊ ñêîïëåíèÿ â òóìàííîñòè
Koposov 7 è äëÿ çâåçä îíà âîêðóã íåãî. Ñïðàâà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ çâåçä
ÈÊ ñêîïëåíèÿ â òóìàííîñòè Koposov 41 è äëÿ çâåçä îíà âîêðóã íåãî.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
41
èñ. 1.18: Ñëåâà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ çâåçä ÈÊ ñêîïëåíèÿ â òóìàííîñòè
Koposov 58 è äëÿ çâåçä îíà âîêðóã íåãî. Ñïðàâà: äèàãðàììû Õåññà äëÿ
çâåçä ÈÊ ñêîïëåíèÿ â òóìàííîñòè Koposov 82 è äëÿ çâåçä îíà âîêðóã íåãî.
ëàâà 1.
42
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
Òàáëèöà 1.3: Ñðàâíåíèå èçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñêîïëåíèé: êàòàëîã Dias, áàçà äàííûõ Paunzen-Mermilliod (DPM) è äàííîå èññëåäîâàíèå (KGZ)
Name
Basel 4
Berkeley 17
Berkeley 19
Berkeley 21
Berkeley 69
Berkeley 71
Berkeley 72
Czernik 21
Czernik 23
Czernik 24
DC 8
IC 2157
King 8
Kronberger 1
NGC 1893
NGC 1907
NGC 1931
NGC 1960
NGC 2099
NGC 2129
NGC 2158
Pismis 27
Stok 8
NGC 1912
NGC 2168
RA(J2000)
h:m:s
05:48:54.9
05:20:29.6
05:24:02.8
05:51:47.4
05:42:22.6
05:40:56.7
05:50:17.6
05:26:41.0
05:50:03.6
05:55:24.6
06:09:21.3
06:04:41.9
05:49:19.0
05:28:22.0
05:22:53.7
05:28:10.7
05:31:25.9
05:36:19.6
05:52:18.4
06:01:10.5
06:07:27.8
06:10:53.8
05:28:08.8
05:28:41.6
06:09:00.0
De(J2000)
d:m:s
+30:11:08
+30:34:33
+29:34:16
+21:48:31
+22:50:01
+32:16:33
+22:14:59
+36:00:49
+28:53:41
+20:53:11
+31:13:54
+24:06:01
+33:37:38
+34:46:24
+33:26:17
+35:19:44
+34:12:50
+34:07:27
+32:33:03
+23:19:34
+24:05:53
+20:36:26
+34:25:53
+35:48:34
+24:21:00
DDP M
DKGZ
E(B − V )DP M
E(B − V )KGZ
AgeDP M
AgeKGZ
p
3000
2700
4831
5000
2860
3900
p
2750
2400
3000
5150
2900
2450
3500
2300
2500
4600
2100
2400
3100
800
mag
0.45
0.58
0.40
0.76
0.65
0.85
mag
0.57
0.30
0.61
0.51
0.45
0.91
0.43
0.72
0.38
0.26
0.72
0.58
0.44
0.43
log(yr)
8.30
10.00
9.49
9.34
8.95
8.80
log(yr)
8.25
10.00
9.25
9.35
9.00
8.80
8.65
9.55
8.45
9.40
9.00
<7.6
9.05
8.10
2040
6403
1900
6000
1800
3086
1330
1383
2200
5071
1821
1400
912
1300
1000
1050
1300
1950
3300
1000
900
1000
900
0.548
0.580
0.52
0.45
0.52
0.738
0.22
0.302
0.80
0.360
0.445
0.25
0.20
0.51
1.97
0.19
0.27
0.82
0.34
0.68
1.21
0.38
0.19
7.800
8.618
7.5
6.48
8.5
7.002
7.4
8.540
7.00
9.023
7.056
8.5
8.25
8.60
<7.0
<7.5
8.60
7.10
9.30
<7.7
<7.5
8.30
7.95
ïîëó÷èëè áîëåå òî÷íûå êîîðäèíàòû öåíòðîâ ñêîïëåíèé, ÷åì ñóùåñòâîâàâøèå
ðàíåå, ïîýòîìó äëÿ âñåõ ñêîïëåíèé ìû ïðèâîäèì êîîðäèíàòû, ïîëó÷åííûå
íàøèì àëãîðèòìîì.
Ìû ïðèâîäèì ïàðàìåòðû ñêîïëåíèé, âêëþ÷åííûõ â êàòàëîã Dias (Dias et al.
2002) èëè â áàçó äàííûõ WEBDA, è èçìåðåííûõ íàøèì ìåòîäîì íà îñíîâå
äàííûõ îáçîðà 2MASS. Äëÿ ñêîïëåíèé Be 72, Cz 21, Cz 23, Cz 24, DC 8, Pis 27,
Dias íå ïóáëèêóåò íèêàêèõ ïàðàìåòðîâ êðîìå êîîðäèíàò è äèàìåòðîâ. Îäíàêî
â áàçå äàííûõ WEBDA åñòü èíîðìàöèÿ î Be 71, âçÿòàÿ èç ñòàòüè Lata et al.
(2004): E(B − V ) = 0.85, d = 3900pc, log(t) = 8.80. Óêàçàííûé èçáûòîê öâå-
òà è âîçðàñò õîðîøî ñîãëàñóþòñÿ ñ íàøèìè îöåíêàìè, òîãäà êàê ðàññòîÿíèå
ïðåâûøàåò íàøå èçìåðåíèå â 1500 ïê. àçëè÷èå â îöåíêàõ ðàññòîÿíèÿ (â òîì
ñëó÷àå, åñëè îöåíêè âîçðàñòà ñîâïàäàþò) ìîæåò áûòü ñâÿçàíî ñ òåì àêòîì,
÷òî àâòîðû äëÿ îïðåäåëåíèÿ âîçðàñòà àïïðîêñèìèðîâàëè (V, B − V ) CMD
ãëàâíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ íóëåâîãî âîçðàñòà (Zero Age Main Sequene,
ZAMS), âçÿòîé èç ðàáîòû Aller et al. (1982), à äëÿ îïðåäåëåíèÿ îñòàëüíûõ
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
43
ïàðàìåòðîâ ïîëüçîâàëèñü òåîðåòè÷åñêèìè èçîõðîíàìè äëÿ 2MASS èç ðàáîòû
Girardi et al. (2002).
Ïîëó÷åííûå íàìè ïàðàìåòðû äëÿ 7 ñêîïëåíèé (Be 19, Be 71, Kronberger
1, King 8, NGC 1931, Stok 8 è NGC 2158) ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò ïðèâåäåííûõ â êàòàëîãå Dias et al. (2002) è WEBDA, íî ìû ïðåäïîëàãàåì, ÷òî
íàøè ðåçóëüòàòû áîëåå òî÷íû è îäíîðîäíû. Ïàðàìåòðû Be 19 áûëè ïîëó÷åíû Christian (1980) ñëåäóþùèì ñïîñîáîì: èñïîëüçóÿ äàííûå îòîãðàè÷åñêîé UBV îòîìåòðèè, àâòîð ñðàâíèë CMD ñêîïëåíèÿ Be 19 ñ àíàëîãè÷íîé
äèàãðàììîé öâåòâåëè÷èíà ñêîïëåíèÿ NGC 752 è ñ òåîðåòè÷åñêèìè èçîõðîíàìè Ciardullo & Demarque (1979). Ïàðàìåòðû ñêîïëåíèÿ King 8 èç êàòàëîãà
Dias et al. (2002) áûëè îïðåäåëåíû Loktin et al. (2001) ïî îòîãðàè÷åñêîé
îòîìåòðèè, ïîëó÷åííîé Christian (1981). Îäíàêî Christian (1981) ïðèâîäèò
ðàññòîÿíèå äî ñêîïëåíèÿ â 3.5 êïê, ÷òî ñóùåñòâåííî îòëè÷àåòñÿ îò ðåçóëüòàòà
6403 ïê â ðàáîòå Loktin et al. (2001). Ïàðàìåòðû Stok 8 áûëè òàêæå ïîëó÷åíû Loktin et al. (2001) íà îñíîâàíèè UBV îòîìåòðèè 32 çâåçä, ïîëó÷åííîé
ðàçíûìè àâòîðàìè; ýòè çâåçäû íå ïîêàçûâàþò íèêàêîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè
íà CMD. ×òî êàñàåòñÿ ñêîïëåíèÿ Kronberger 1, èçîõðîíà ñ ïàðàìåòðàìè èç
ñïèñêà Dias et al. (2002) áûëà âïèñàíà â ãëàâíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü çâåçä
îíà, òîãäà êàê ÷ëåíû ñêîïëåíèÿ ñóùåñòâåííî ñìåùåíû íàïðàâî íà äèàãðàììå (J, J − H) âñëåäñòâèå ýêñòèíêöèè. Ýåêòû ïîãëîùåíèÿ õîðîøî çàìåòíû
íà ñîîòâåòñòâóþùèõ äèàãðàììàõ Õåññà. Ïàðàìåòðû ñêîïëåíèÿ NGC 1931 áûëè ïîëó÷åíû Loktin et al. (2001) íà îñíîâàíèè îïóáëèêîâàííûõ â Bhatt et al.
(1994) îòîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ, íî àâòîðû îöåíèâàþò ðàññòîÿíèå â 2170 ïê.
Ýòî ñêîïëåíèå íàõîäèòñÿ â òóìàííîñòè, ïîýòîìó íà äèàãðàììå Õåññà ñêîïëåíèå çàíèìàåò íåìíîãî ðàçìàçàííûé ó÷àñòîê. Ìû àïïðîêñèìèðîâàëè åãî
CMD î÷åíü ìîëîäîé èçîõðîíîé è îïðåäåëåííîå òàêèì îáðàçîì ðàññòîÿíèå
îêàçàëîñü â 3 ðàçà ìåíüøå, ÷åì ïðèâåäåííîå â Dias et al. (2002). Îöåíêè ðàññòîÿíèÿ äî ñêîïëåíèÿ NGC 2158 ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà (íà
2 êïê). Dias et al. (2002) ñîäåðæèò äàííûå èç Loktin et al. (2001), êîòîðûé, â
ñâîþ î÷åðåäü, èñïîëüçîâàë ñêîìïèëèðîâàííûå äàííûå è àâòîìàòè÷åñêèé ìåòîä îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ñêîïëåíèÿ.  òî æå ñàìîå âðåìÿ, íàøè äàííûå
íàõîäÿòñÿ â õîðîøåì ñîãëàñèè ñ ïàðàìåòðàìè èç ðàáîòû Carraro et al. (2002),
ãäå áûëî ïîëó÷åíî ðàññòîÿíèå 3600 ïê, E(B − V ) = 0.55 è log(t) = 9.3 àï-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
44
ïðîêñèìàöèåé èçîõðîíû Girardi et al. (2000) è ïîñëåäóþùåãî åå ñðàâíåíèÿ ñ
ñèíòåòè÷åñêîé CMD. Ïðèâåäåííûå ðàññóæäåíèÿ ïîêàçûâàþò, íàñêîëüêî ïðîòèâîðå÷èâûå îöåíêè ïàðàìåòðîâ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé çà÷àñòóþ ïóáëèêóþòñÿ
â ëèòåðàòóðå, äàæå åñëè àâòîðû èñïîëüçóþò îäèí è òîò æå íàáëþäàòåëüíûé
ìàòåðèàë. È õîòÿ íàøè îöåíêè èíîãäà îñíîâàíû íà ìåíåå ãëóáîêèõ îòîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèÿõ, îíè èìåþò ñóùåñòâåííîå ïðåèìóùåñòâî, òàê êàê
èñïîëüçóþò îäíîðîäíûé íàáëþäàòåëüíûé ìàòåðèàë, èçîõðîíû è ìåòîäû àïïðîêñèìàöèè.
×ëåíû ñêîïëåíèÿ NGC 1893 îáíàðóæåííîãî íà äèàãðàììå Õåññà íå ëåæàò
íà îäíîé èçîõðîíå, ïîýòîìó ìû íå ìîæåì ïðåäëîæèòü äîñòàòî÷íî êà÷åñòâåííóþ àïïðîêñèìàöèþ. Äîñòàòî÷íî ðàçóìíûì îáúÿñíåíèåì â ýòîé ñèòóàöèè ÿâëÿåòñÿ ïðåäïîëîæåíèå î íàëè÷èè ïîñëåäîâàòåëüíîñòè çâåçä, åùå íå ñåâøèõ
íà ãëàâíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü (Vallenari et al. 1999). àññòîÿíèå äî ñêîïëåíèÿ ïî îöåíêå Vallenari et al. (1999) ñîñòàâëÿåò 4300 ïê (ñð. ñ 6000 ïê èç
êàòàëîãà Dias).
 11 îñòàâøèõñÿ ñëó÷àÿõ íàøè ïàðàìåòðû õîðîøî ñîîòâåòñòâóþò (â ïðåäåëàõ îøèáîê) äàííûì èç Dias et al. (2002). Óðîâíè îøèáîê íàøåãî ìåòîäà
íàõîäÿòñÿ â ñëåäóþùèõ ïðåäåëàõ: 200-500 ïê ïî ðàññòîÿíèþ, 0.10m äëÿ èçáûòêà öâåòà E(B − V ) è 0.05 äëÿ log(t).
Ìû íå ïðèâîäèì ïàðàìåòðû 5 ñêîïëåíèé èç ñïèñêà Dias, òàê êàê îíè íå
áûëè îáíàðóæåíû â èññëåäîâàííîé îáëàñòè (ñì. ñåêöèþ 1.3). Çàìåòèì, ÷òî
ðàññòîÿíèÿ è äðóãèå ïàðàìåòðû äëÿ 4 èç íèõ áûëè ïîëó÷åíû ïî äèàãðàììàì
(V,B-V) íåâûñîêîé òî÷íîñòè, íà êîòîðûõ íå ïðîñìàòðèâàþòñÿ íè ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, íè lump è ìû íå ñ÷èòàåì ýòè îáúåêòû ñêîïëåíèÿìè.
Îñòàâøèåñÿ 41 èç 88 ïèêîâ ïëîòíîñòè íå èìåþò íèêàêèõ ïðèçíàêîâ ðåàëüíûõ ñêîïëåíèé. Êàê ïðàâèëî, â ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ ìû îáíàðóæèâàåì ëèáî
òóìàííîñòü, ëèáî ÿðêóþ çâåçäó, ëèáî ñëó÷àéíîå ñêó÷èâàíèå çâåçä, ïëîòíîñòü
êîòîðîãî ïî êàêèì-òî ïðè÷èíàì ïðåâûñèëà ïëîòíîñòü çâåçä ïîëÿ.
Íà èñ. 1.6 ìû ïðèâîäèì ðàñïðåäåëåíèå âñåõ èçó÷åííûõ ñêîïëåíèé âäîëü
ïëîñêîñòè àëàêòèêè, êàê íîâûõ, òàê è ðàíåå èçâåñòíûõ, ÷üè ïàðàìåòðû áûëè
çàíîâî îïðåäåëåíû â õîäå äàííîãî èññëåäîâàíèÿ. Êðåñòû îáîçíà÷àþò ñêîïëåíèÿ ñ log(t) ìåíåå 8.00; âñå ìîëîäûå ñêîïëåíèÿ íàõîäÿòñÿ íà ðàññòîÿíèÿõ îò
1 äî 3.5 êïê îò Ñîëíöà.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
45
Ìû íå îöåíèâàëè ýåêòèâíîñòü îáíàðóæåíèÿ ñêîïëåíèé íàøèì àëãîðèòìîì.  èññëåäîâàííîé îáëàñòè âáëèçè ãàëàêòè÷åñêîãî àíòèöåíòðà, ìåòîä äåòåêòèðóåò äî 95% ñêîïëåíèé ñ äèàìåòðàìè ìåíåå 15 óãëîâûõ ìèíóò, ïðèâåäåííûõ â êàòàëîãå Dias et al. (2002).  èäåàëüíîì ñëó÷àå, ýåêòèâíîñòü
àëãîðèòìà ìîæåò áûòü îöåíåíà òîëüêî íà îñíîâàíèè ìîäåëèðîâàíèÿ, òàê êàê
íè îäèí èç ñóùåñòâóþùèõ êàòàëîãîâ íå ÿâëÿåòñÿ ïîëíûì è ñâîáîäíûì îò
ýåêòîâ íàáëþäàòåëüíîé ñåëåêöèè. Ìû îñòàâëÿåì äåòàëüíîå èññëåäîâàíèå
ñòàòèñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ àëãîðèòìà íà áóäóùåå.
1.5 Âûâîäû
Ìû ïðîäåìîíñòðèðîâàëè íîâûé ìåòîä ïîèñêà çâåçäíûõ ñêîïëåíèé â äàííûõ
áîëüøèõ îáçîðîâ è ïðèìåíèëè åãî ê êàòàëîãó 2MASS. Â íåáîëüøîé îáëàñòè
ðàçìåðîì 16 íà 16 ãðàäóñîâ âáëèçè ãàëàêòè÷åñêîãî àíòèöåíòðà ìû îòêðûëè è
ïîäòâåðäèëè 15 íîâûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé. Äåñÿòü èç íèõ ïðèâîäÿòñÿ â êà÷åñòâå êàíäèäàòîâ â ðàáîòàõ Froebrih et al. (2007) è Kronberger et al. (2006).
Îäíàêî ìû íå òîëüêî íåçàâèñèìî îáíàðóæèëè ýòè îáúåêòû, íî è äåòàëüíî èññëåäîâàëè èõ ïðèðîäó. Ìû ðàçðàáîòàëè àâòîìàòè÷åñêèé ìåòîä, âêëþ÷àþùèé
â ñåáÿ 3 ðàçëè÷íûå òåõíèêè: äèàãðàììó Õåññà, äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà
(J, J − H) è (Ks, J − Ks ), à òàêæå ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè. Äëÿ
12 íîâûõ ñêîïëåíèé ìû îïðåäåëèëè îñíîâíûå èçè÷åñêèå ïàðàìåòðû: âîçðàñò, ðàññòîÿíèå, èçáûòîê öâåòà. Ìû òàêæå ïðèìåíèëè íàø ìåòîä äëÿ îöåíêè
òåõ æå èçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ðàíåå èçâåñòíûõ ñêîïëåíèé â âûáðàííîé îáëàñòè.
Òîëüêî äëÿ 11 èç 25 ïîäîáíûõ ñêîïëåíèé ïàðàìåòðû èç êàòàëîãà Dias et al.
(2002) ìîæíî ñ÷èòàòü íàäåæíûìè. Ìû îáíàðóæèëè èëè íàäåæíî îïðåäåëèëè ðàññòîÿíèÿ, âîçðàñòà è èçáûòêè öâåòà äëÿ 13 ðàíåå èçâåñòíûõ ñêîïëåíèé.
Êàê ìîæíî âèäåòü íà èñ. 1.6, ÷èñëî õîðîøî èçó÷åííûõ ñêîïëåíèé â èññëåäîâàííîé îáëàñòè âîçðîñëî ñ 11 â êàòàëîãå Dias et al. (2002) äî 35 ïîñëå íàøåãî
èññëåäîâàíèÿ.
Òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ïîëó÷èòü êàòàëîã îäíîðîäíî èçìåðåííûõ ïàðàìåòðîâ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé, íåîáõîäèìî íå òîëüêî èñêàòü è òùàòåëüíî èññëåäîâàòü íîâûå ñêîïëåíèÿ, íî è çàíîâî îïðåäåëÿòü ïàðàìåòðû âñåõ
èçâåñòíûõ ñêîïëåíèé, èñïîëüçóÿ åäèíîîáðàçíûå äàííûå è óíèâåðñàëüíóþ àâ-
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
46
òîìàòè÷åñêóþ ìåòîäîëîãèþ èõ îáðàáîòêè.
1.6 Êàòàëîã ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ è ïëàòîðìà äëÿ åãî
ïóáëèêàöèè
Ïîèñê íîâûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ïðîäîëæàåòñÿ è â íàñòîÿùåå âðåìÿ. Èññëåäîâàíèÿ îõâàòèëè âñþ îáëàñòü ïîêðûòèÿ êàòàëîãà òî÷å÷íûõ èñòî÷íèêîâ
2MASS è ê ìîìåíòó íàïèñàíèÿ ýòîé ðàáîòû â îáùåé ñëîæíîñòè îòêðûòî
183 íîâûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé (èç íèõ 24 âêðàïëåííûõ) è ïîäòâåðæäåíî
ñóùåñòâîâàíèå 140 èçâåñòíûõ ðàíåå ñêîïëåíèé, äëÿ âñåõ èç êîòîðûõ îäíîðîäíûì ìåòîäîì áûëè îïðåäåëåíû îñíîâíûå ïàðàìåòðû. Äëÿ 77 ñêîïëåíèé
áûëè ïðîâåäåíû îòîìåòðè÷åñêèå íàáëþäåíèÿ â ïîëîñàõ U BV RI è ñîçäàíû êàòàëîãè çâåçä-÷ëåíîâ ñêîïëåíèé.  áëèæàéøåå âðåìÿ ïëàíèðóåòñÿ ðàñïðîñòðàíèòü èññëåäîâàíèÿ íà íîâûå ìíîãîöâåòíûå îòîìåòðè÷åñêèå îáçîðû,
íàïðèìåð, UKIDSS.
Ñîîòâåòñòâåííî, âñòàåò îñòðàÿ íåîáõîäèìîñòü èìåòü ñîâðåìåííîå ñðåäñòâî
äëÿ áûñòðîé è íåïðåðûâíîé ïóáëèêàöèè ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèé êàòàëîãà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ. Ñ ýòîé öåëüþ áûëà ñîçäàíà VO-ïëàòîðìà4
äëÿ ïóáëèêàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ êàòàëîãà ñðåäè çàèíòåðåñîâàííîãî ñîîáùåñòâà. Àâòîðàìè áûë ñîçäàí ñàéò (ñì. ïðèìåð èíòåðåéñà íà èñ. 1.19),
ïîçâîëÿþùèé ëåãêî äîáàâëÿòü è ðåäàêòèðîâàòü íîâûå çàïèñè êàòàëîãà, ýêñïîðòèðîâàòü êàòàëîã â íàèáîëåå èñïîëüçóåìûõ îðìàòàõ, àññîöèèðîâàòü ñ
îáúåêòàìè êàòàëîãà ïðîèçâîëüíûå äàííûå (èçîáðàæåíèÿ, äèàãðàììû Õåññà
è äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà, êàòàëîãè çâåçä-÷ëåíîâ è äð.) Ïîñëå îêîí÷àòåëüíîãî íàïîëíåíèÿ êàòàëîãà è ðåàëèçàöèè âñåõ ñòàíäàðòíûõ èíòåðåéñîâ äîñòóïà ê íåìó èç Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè (â ïåðâóþ î÷åðåäü èìååòñÿ â âèäó
ConeSearh), ðåñóðñ áóäåò çàðåãèñòðèðîâàí â ñîîòâåòñòâóþùåì ðååñòðå VO
è íàó÷íîå ñîîáùåñòâî áóäåò èìåòü âîçìîæíîñòü âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ êàòàëîãîì ÷åðåç ïðèâû÷íîå êëèåíòñêîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå VO, íàïðèìåð,
aladin èëè topat. Êðîìå òîãî, âàæíûì êîìïîíåíòîì ïëàòîðìû ÿâëÿåòñÿ
ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè äàííûõ â Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè,
ïîçâîëÿþùèé àíàëèçèðîâàòü äàííûå Êàòàëîãà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ
4 http://ol.sai.msu.ru
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
47
ïîëüçîâàòåëÿì áåç îïûòà ïðèìåíåíèÿ òåõíîëîãèé VO ïðÿìî èç âåá-áðàóçåðà.
Ïðîãðàììíûé ñëîé è îðèãèíàëüíàÿ êîíöåïöèÿ åãî ïðèìåíåíèÿ â àðõèâàõ è
âåá-ñåðâèñàõ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè îïèñàíà â Ïðèëîæåíèè.
ëàâà 1.
Ïîèñê ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé
48
èñ. 1.19: Ñòðàíèöà îáúåêòà èç êàòàëîãà ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ, äîñòóïíîãî ïî àäðåñó http://ol.sai.msu.ru.
ëàâà 2
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è
èíðàêðàñíîì äèàïàçîíàõ äëèí âîëí
Áûëî ïðîâåäåíî ìàñøòàáíîå èññëåäîâàíèå öâåòîâ áëèçêèõ ãàëàêòèê ñ êðàñíûìè ñìåùåíèÿìè äî 0.6 â ñîâðåìåííûõ êðóïíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðàõ íåáà
SDSS â îïòè÷åñêîé è UKIDSS â èíðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà. Ìåòîäè÷åñêàÿ ÷àñòü ðàáîòû ïðåäñòàâëÿåò ðàñ÷åò k -ïîïðàâîê è öâåòîâûõ ïðåîáðàçîâàíèé äëÿ íîðìàëüíûõ ãàëàêòèê, ïîëó÷åííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì ñïåêòðàëüíûõ
äàííûõ SDSS. Ïîëó÷åííûé â ðåçóëüòàòå êàòàëîã ãàëàêòèê ñîäåðæèò çâåçäíûå
âåëè÷èíû, èñïðàâëåííûå çà ãàëàêòè÷åñêîå ïîãëîùåíèå è êðàñíîå ñìåùåíèå (ñ
ó÷åòîì k -ïîïðàâêè), à òàêæå äèñïåðñèè ñêîðîñòåé çâåçä, ïàðàìåòðû çâåçäíûõ
íàñåëåíèé ãàëàêòèê è èíîðìàöèþ îá ýìèññèîííûõ ëèíèÿõ â ñïåêòðàõ, åñëè òàêîâûå èìåþòñÿ. Ìû èññëåäóåì ýâîëþöèþ äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà, â
÷àñòíîñòè, òàê íàçûâàåìîé êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, â ðàçëè÷íûõ öâåòàõ, ñ èñïîëüçîâàíèåì èíîðìàöèè î ñâîéñòâàõ çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ, ïîëó÷åííîé èç ñïåêòðà. Îäèí èç ðåçóëüòàòîâ äåìîíñòðàöèÿ âàæíîñòè post-AGB
àçû çâåçäíîé ýâîëþöèè íà ìàñøòàáàõ âñåé ãàëàêòèêè äëÿ âîçðàñòîâ 1-3
ìëðä. ëåò.
2.1 Ââåäåíèå
Âíåãàëàêòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ÷àñòî òðåáóþò ñðàâíåíèÿ îòîìåòðè÷åñêèõ
äàííûõ ðàçíûõ âûáîðîê ãàëàêòèê; â ÷àñòíîñòè, äàëåêèå ãàëàêòèêè ÷àñòî
ñðàâíèâàþò ñ ëîêàëüíîé Âñåëåííîé, ãäå ñâîéñòâà ãàëàêòèê èçó÷åíû ãîðàçäî
ëó÷øå. Ïðè ïîäîáíîì ñðàâíåíèè íàáëþäàåìûõ âåëè÷èí ñóùåñòâóåò äâå îñíîâ49
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
50
íûå ïðîáëåìû: (1) àñòðîèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ðàçíûõ ãàëàêòèê ðàçíÿòñÿ; (2)
ñðàâíèâàåìûå îòîìåòðè÷åñêèå äàííûå ïîëó÷åíû â ðåçóëüòàòå ðàçíûõ íàáëþäåíèé. Ïåðâûé èñòî÷íèê ðàçëè÷èé ñâÿçàí ñ ýâîëþöèîííûìè ýåêòàìè:
èç-çà âðåìåíè, êîòîðîå òðåáóåòñÿ ñâåòó, ÷òîáû äîñòèãíóòü íàáëþäàòåëÿ, ìû
âèäèì äàëåêèå ãàëàêòèêè êàêèìè îíè áûëè íåñêîëüêî ìèëëèàðäîâ ëåò íàçàä,
ïîýòîìó îíè ïðîñòî íå óñïåëè ïðîýâîëþöèîíèðîâàòü â ýòîò ïîñëåäíèé ïåðèîä
âðåìåíè. Âòîðîé íàáîð ðàñõîæäåíèé ñâÿçàí ñ ïðèíöèïèàëüíûìè ðàçëè÷èÿìè â íàáëþäåíèÿõ, êîòîðûå âûïîëíÿþòñÿ íà ðàçíûõ èíñòðóìåíòàõ ðàçíûìè
èññëåäîâàòåëÿìè è âñåãäà ñóùåñòâåííûì îáðàçîì îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà,
äàæå åñëè äàííûå èäåàëüíî îáðàáîòàíû è êàëèáðîâàíû. Ñþäà âõîäÿò ýåêòû ðàçëè÷èÿ àïåðòóð, â êîòîðûõ âûïîëíÿþòñÿ èçìåðåíèÿ, ïðîñòðàíñòâåííîãî
ðàçðåøåíèÿ íàáëþäåíèé è ñåìåéñòâî ýåêòîâ, ñâÿçàííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì
ðàçëè÷íûõ îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñ.
Ôîòîìåòðè÷åñêèå äàííûå ÷àñòî ïðîèñõîäÿò èç ðàçëè÷íûõ íàáëþäàòåëüíûõ èññëåäîâàíèé, èñïîëüçóþùèõ ðàçíûå îòîìåòðè÷åñêèå ñèñòåìû, è äëÿ
ñðàâíåíèÿ ìåæäó ñîáîé, òàêèì îáðàçîì, òðåáóþò ïðåîáðàçîâàíèÿ öâåòîâ (ñì.,
íàïðèìåð, Fukugita et al. 1995). Íî äàæå åñëè äàííûå ïîëó÷åíû â õîäå îäíîãî
ýêñïåðèìåíòà, âûáîðêà ãàëàêòèê ìîæåò ñîäåðæàòü îáúåêòû íà ðàçíûõ êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ.
 øèðîêîì äèàïàçîíå äëèí âîëí, îò óëüòðàèîëåòà äî áëèæíåãî èíðàêðàñíîãî äèàïàçîíà, ñïåêòðàëüíûå ðàñïðåäåëåíèÿ ýíåðãèè (Spetral Energy
Distribution, SED) íåàêòèâíûõ ãàëàêòèê â îñíîâíîì îïðåäåëÿþòñÿ ñâîéñòâàìè èõ çâåçäíûõ íàñåëåíèé, òî åñòü âîçðàñòîì è ìåòàëëè÷íîñòüþ, è ýåêòàìè
âíóòðåííåãî ïîãëîùåíèÿ, ñèëüíî âîçðàñòàþùåãî â ñòîðîíó áîëåå êîðîòêèõ
äëèí âîëí (Calzetti et al. 1994; Fitzpatrik 1999). SED çâåçäíûõ íàñåëåíèé
ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò ïëîñêèõ ðàñïðåäåëåíèé è äåìîíñòðèðóþò ñïåöèè÷åñêèå îñîáåííîñòè, òàêèå êàê ñêà÷êè (breaks ), øèðîêèå àáñîðáöèîííûå
ïîëîñû è ò.ï. (ñì. Fio & Roa-Volmerange 1997; Bruzual & Charlot 2003). Â òî
æå ñàìîå âðåìÿ, êðàñíîå ñìåùåíèå ñïåêòðà ãàëàêòèêè ýêâèâàëåíòíî ñìåùåíèþ êðèâîé ïðîïóñêàíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåé îòîìåòðè÷åñêîé ïîëîñû. Ýòèì
îáúÿñíÿåòñÿ ðàçëè÷èå ïîòîêîâ â îäíîì è òîì æå èëüòðå äâóõ ãèïîòåòè÷åñêèõ ãàëàêòèê, èìåþùèõ â òî÷íîñòè îäèíàêîâîå SED, íî ðàñïîëîæåííûõ
íà ðàçíûõ êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ.  ñèëó èñòîðè÷åñêèõ ïðè÷èí ýòî ðàçëè÷èå
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
51
íîñèò íàçâàíèå k -ïîïðàâêà (Oke & Sandage 1968). Ôîðìàëèçì, ñâÿçàííûé ñ
ýòîé êîððåêöèåé, äåòàëüíî ïðåäñòàâëåí â ðàáîòàõ Hogg et al. (2002); Blanton
& Roweis (2007).
 íàøå âðåìÿ, â ýðó áîëüøèõ îòîìåòðè÷åñêèõ è ñïåêòðàëüíûõ âíåãàëàêòè÷åñêèõ îáçîðîâ, òî÷íîå, áûñòðîå è ïðîñòîå âû÷èñëåíèå k -ïîïðàâîê èãðàåò
êëþ÷åâóþ ðîëü â óñïåøíîé àñòðîèçè÷åñêîé èíòåðïðåòàöèè äàííûõ. Ê íàñòîÿùåìó ìîìåíòó â ëèòåðàòóðå ïðåäñòàâëåíî íåñêîëüêî ïîäõîäîâ (Fukugita
et al. 1995; Mannui et al. 2001; Blanton & Roweis 2007; Rohe et al. 2009).
Blanton & Roweis (2007) ïðåäîñòàâëÿåò ïðîãðàììíûé ïàêåò äëÿ âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê äëÿ äàííûõ â ëþáîé îòîìåòðè÷åñêîé ñèñòåìå. Îäíàêî, ïîñêîëüêó ïðåäëàãàåìûé ìåòîä îñíîâàí íà òåõíèêå àïïðîêñèìàöèè SED, îí
òðåáóåò íàëè÷èÿ ìíîãîöâåòíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé. Fukugita et al.
(1995) è Mannui et al. (2001) ïðåäëàãàþò ëèøü êà÷åñòâåííóþ çàâèñèìîñòü k ïîïðàâîê îò êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è ìîðîëîãè÷åñêîãî òèïà ãàëàêòèê; îïðåäåëåíèå ïîñëåäíåãî àâòîìàòè÷åñêèì ñïîñîáîì ïðåäñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíûå òðóäíîñòè, à óêàçàííûå ìåòîäû òàêèì îáðàçîì òðåáóþò íàëè÷èÿ äîñòàòî÷íî êà÷åñòâåííûõ èçîáðàæåíèé ãàëàêòèê â äîïîëíåíèå ê îòîìåòðè÷åñêèì íàáëþäåíèÿì.
Öåëüþ äàííîãî èññëåäîâàíèÿ ñòàëî èçó÷åíèå ïðîñòðàíñòâà ïàðàìåòðîâ òèïè÷íûõ íàáëþäàåìûõ ñâîéñòâ ãàëàêòèêè è ïðåäîñòàâëåíèå ïðîñòîé è òî÷íîé
àíàëèòè÷åñêîé àïïðîêñèìàöèè k -ïîïðàâîê äëÿ øèðîêî èñïîëüçóåìûõ îïòè÷åñêèõ è èíðàêðàñíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñ íà îñíîâå ìèíèìàëüíîãî íàáîðà íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ. Äëÿ ðåøåíèÿ ïîñòàâëåííîé çàäà÷è ìû èññëåäîâàëè áîëüøóþ îäíîðîäíóþ áàçó äàííûõ SED ãàëàòèê â äèàïàçîíå äëèí âîëí
îò îïòèêè äî ÈÊ, ïîëó÷åííóþ â ðåçóëüòàòå êîìïèëÿöèè ñîâðåìåííûõ øèðîêèõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ.  ñëåäóþùåé ñåêöèè ìû îïèøåì ñîçäàíèå
èññëåäóåìîé âûáîðêè ãàëàêòèê, äåòàëüíî îáñóäèì âû÷èñëåíèå k -ïîïðàâîê íà
îñíîâå ìîäåëåé ïðîñòîãî çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ (Simple Stellar Population, SSP)
pegase.2 (Fio & Roa-Volmerange 1997) è ñðàâíèì ïîëó÷åííûå ðåçóëüòà-
òû ñî çíà÷åíèÿìè, âû÷èñëåííûìè ïðè ïîìîùè êîäà korret (Blanton &
Roweis 2007).  ñåêöèè 2.3 äàíî îïèñàíèå ïðåäëàãàåìîãî àíàëèòè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ è ñðàâíåíèå åãî ðåçóëüòàòîâ ñ k -ïîïðàâêàìè, âû÷èñëåííûìè íàïðÿìóþ íà îñíîâå èìåþùèõñÿ ñïåêòðàëüíûõ äàííûõ.  ñåêöèè 2.4 ïðèâîäèòñÿ
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
52
ñðàâíåíèå íàøèõ ðåçóëüòàòîâ ñ èìåþùèìèñÿ â ëèòåðàòóðå è êðàòêî îáñóæäàåòñÿ àñòðîèçè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ïðåäëàãàåìîãî ìåòîäà.  äâóõ çàêëþ÷èòåëüíûõ ñåêöèÿõ 2.5.1 è 2.5.2 äàíû òàáëèöû ñ êîýèöèåíòàìè ïîëèíîìèàëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ è ïðåäñòàâëåí âåá-ñåðâèñ äëÿ óäîáíîãî âû÷èñëåíèÿ
k -ïîïðàâîê K-orretions alulator.
2.2 Ýìïèðè÷åñêîå âû÷èñëåíèå k-ïîïðàâîê
2.2.1
Âûáîðêà ãàëàêòèê
Ìû èññëåäîâàëè k -ïîïðàâêè ïî áîëüøîé âûáîðêå SED áëèçêèõ ãàëàêòèê â
äèàïàçîíå äëèí âîëí îò îïòè÷åñêîãî äî ÈÊ. Âûáîðêà áûëà ñîçäàíà ñ ïðèìåíåíèåì òåõíîëîãèé Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè è îáúåäèíèëà â ñåáå îòîìåòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ èç îáçîðîâ Sloan Digital Sky Survey Data Release 7
(SDSS DR7, Abazajian et al. 2009) è UKIRT Infrared Deep Survey Data Release
5 (UKIDSS DR5, Lawrene et al. 2007). Äåòàëüíîå îïèñàíèå ñîçäàííîãî ìíîãîöâåòíîãî êàòàëîãà îñòàåòñÿ çà ðàìêàìè äàííîé äèññåðòàöèè è áóäåò âûïîëíåíî â îòäåëüíîé ñòàòüå (Chilingarian et al., â ðàáîòå); çäåñü ìû ëèøü äàäèì
êðàòêîå ðåçþìå, íåîáõîäèìîå äëÿ ïîíèìàíèÿ ïðîöåññà ýìïèðè÷åñêîãî âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê.
Èçíà÷àëüíî ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî âûáîðêà âêëþ÷èò â ñåáÿ íîðìàëüíûå ãàëàêòèêè ñî ñïåêòðîñêîïè÷åñêèìè äàííûìè èç SDSS DR7 (Abazajian et al.
2009) è êà÷åñòâåííîé 4-ïîëîñíîé ÈÊ-îòîìåòðèåé èç êàòàëîãà Large Area
Survey (LAS) îáçîðà UKIDSS DR5 (Lawrene et al. 2007). Ó÷èòûâàÿ òîò àêò,
÷òî îáëàñòè îõâàòà îáçîðîâ UKIDSS è SDSS äî íåêîòîðîé ñòåïåíè âûðàâíåíû
äðóã ñ äðóãîì, â êà÷åñòâå íàèáîëåå ñåëåêòèâíîãî êðèòåðèÿ ïðè ñîçäàíèè âûáîðêè ìû ðåøèëè ïðèìåíèòü ïîçèöèîííîå îãðàíè÷åíèå íà îñíîâå ïîëîñ SDSS,
ïàìÿòóÿ î åãî çîíàëüíîé ïðèðîäå.  êàòàëîã áûëè âêëþ÷åíû òîëüêî îáúåêòû
èç çîí ñ 9 ïî 16 âêëþ÷èòåëüíî ïî íóìåðàöèè SDSS, ÷òî çàâåäîìî ëåæèò â îáëàñòè îõâàòà UKIDSS. Óêàçàííûé êðèòåðèé òàêæå áûë ââåäåí äëÿ óëó÷øåíèÿ
ïðîèçâîäèòåëüíîñòè çàïðîñîâ ê SDSS, â ñîîòâåòñòâèè ñ îöåíêàìè ïëàíèðîâùèêà çàïðîñîâ, äîñòóïíîãî â ðàìêàõ ñåðâèñà CasJobs1 . Ïðàêòè÷åñêè ñðàçó
ìû ñòîëêíóëèñü ñ íåâîçìîæíîñòüþ îñóùåñòâëÿòü êðîññ-èäåíòèèêàöèþ îáú1 http://as.sdss.org/CasJobs
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
53
åêòîâ ìåæäó îáçîðàìè â ëîêàëüíîé áàçå äàííûõ (ïî ïðè÷èíå ñóùåñòâåííîãî îáúåìà àíàëèçèðóåìûõ äàííûõ) è ñ ïîìîùüþ ñòàíäàðòíûõ ìåõàíèçìîâ,
äîñòóïíûõ â Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè (âñëåäñòâèå ðàçíîðîäíîé ïðèðîäû
àðõèâîâ äàííûõ, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò ïîëíîóíêöèîíàëüíûå, íî äàëåêî
íå âñåãäà ñòàíäàðòíûå èíòåðåéñû äîñòóïà, ÷òî èñêëþ÷àåò âîçìîæíîñòü èíòåðêîììóíèêàöèé ìåæäó íèìè). Òðàäèöèîííûì ðåøåíèåì â äàííîì ñëó÷àå
ñòàëà ðó÷íàÿ ïîñëåäîâàòåëüíàÿ êðîññ-êîððåëÿöèÿ âûáîðîê äàííûõ â ñëåäóþùåì ïîðÿäêå:
1. Îïðåäåëåíèå èíòåðåñóþùåé íàñ âûáîðêè â SDSS
2. Äîñòàâêà ïðîìåæóòî÷íûõ ðåçóëüòàòîâ â àðõèâ WFCAM2 è êðîññêîððåëÿöèÿ ñ UKIDSS
Âûáîðêà îáúåêòîâ èç SDSS öåëèêîì áûëà îñóùåñòâëåíà â èíòåðåéñå
CasJobs, ñ îäíîâðåìåííûì ïðèìåíåíèåì ñëåäóþùèõ êðèòåðèåâ:
1. Îáúåêò äîëæåí èìåòü êà÷åñòâåííûå (â òåðìèíîëîãèè ïðîèçâîäèòåëåé
äàííûõ SDSS) ñïåêòðàëüíûå è îòîìåòðè÷åñêèå íàáëþäåíèÿ â ñåäüìîì
ðåëèçå äàííûõ (Data Release 7)
2. Îáúåêò äîëæåí èìåòü êðàñíîå ñìåùåíèå â äèàïàçîíå 0.03 < Z < 0.6
3. Îáúåêò äîëæåí íàõîäèòüñÿ âíóòðè SDSS ïîëîñ 9-16
 èòîãå ïðèìåíåíèÿ óêàçàííûõ íàó÷íûõ êðèòåðèåâ ê äàííûì, áûë ñîñòàâëåí è âûïîëíåí â CasJobs çàïðîñ íà ÿçûêå SQL (Strutured Query Language,
ÿçûê çàïðîñîâ ê ñòðóêòóðèðîâàííûì äàííûì), âåðíóâøèé 190 275 îáúåêòîâ:
SELECT
p.objID, p.ra,p.de, p.modelMag_u,
p.modelMagErr_u, p.modelMag_g, p.modelMagErr_g,
p.modelMag_r, p.modelMagErr_r, p.modelMag_i,
p.modelMagErr_i, p.modelMag_z, p.modelMagErr_z,
p.petroR50_u, p.petroR50Err_u, p.petroR50_g,
p.petroR50Err_g, p.petroR50_r, p.petroR50Err_r,
p.petroR50_i, p.petroR50Err_i, p.petroR50_z,
2 http://surveys.roe.a.uk/wsa/
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
54
p.petroR50Err_z, p.extintion_u, p.extintion_g,
p.extintion_r, p.extintion_i, p.extintion_z,
s.speObjID, s.mjd, s.plate,
s.fiberID, s.z, s.zerr, s.zonf
INTO
mydb.MyTable_0
FROM
PhotoObj AS p,
SpeObj as s
WHERE
s.bestObjid = p.objID
AND s.z > 0.03
AND s.z < 0.6
AND (SELECT
stripe
FROM
dbo.fCoordsFromEq(p.ra, p.de))
BETWEEN 9 AND 16;
Äàëåå, ïîëó÷åííàÿ âûáîðêà áûëà àðõèâèðîâàíà, ïåðåíåñåíà â àðõèâ
WFCAM, ïðåäîñòàâëÿþùèé äîñòóï ê UKIDSS, è êðîññ-îòîæäåñòâëåíà â ðàäèóñå 3 arse ñ êàòàëîãîì Large Area Survey. Ýòà îïåðàöèÿ âåðíóëà 170 533
îáúåêòîâ, èç êîòîðûõ 87 161 èìåëè êà÷åñòâåííûå â òåðìèíîëîãèè UKIDSS
îòîìåòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ âî âñåõ 4 ÈÊ-ïîëîñàõ LAS (Y , J , H è K ).
Âñå íåîáõîäèìûå çàäà÷è ïðåîáðàçîâàíèÿ îðìàòîâ, èçâëå÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè äàííûõ áûëè îñóùåñòâëåíû ñ èñïîëüçîâàíèåì topat3 , ãðàè÷åñêîãî
ïðîãðàììíîãî ñðåäñòâà ìàíèïóëÿöèè ñ ïðîèçâîëüíûìè òàáëèöàìè, è stilts,
åãî àíàëîãà, ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ èç êîìàíäíîé ñòðîêè.
Äëÿ òîãî, ÷òîáû èìåòü âîçìîæíîñòü âû÷èñëÿòü k -ïîïðàâêè, îòîìåòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ èç äâóõ ðàçíûõ èñòî÷íèêîâ äàííûõ íåîáõîäèìî ïðèâåñòè ê
îäíîðîäíîìó âèäó. Äëÿ ýòîé öåëè ìû èñïîëüçîâàëè âåëè÷èíû SDSS, èçìåðåííûå â êðóãîâûõ àïåðòóðàõ ðàçìåðîì d = 3 arse (berMags ), è âû÷èñëÿëè çâåçäíûå âåëè÷èíû îáúåêòîâ UKIDSS â àïåðòóðàõ ñîîòâåòñòâóþùåãî
3 http://www.star.bris.a.uk/~mbt/topat/
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
55
ðàçìåðà ïóòåì èíòåðïîëÿöèè âåëè÷èí â òðåõ äîñòóïíûõ àïåðòóðàõ (2.0, 2.7
è 5.7 arse). Êðîìå òîãî ïðèìåíÿëàñü êîððåêöèÿ íóëü-ïóíêòà (Hewett et al.
2006) äëÿ ïåðåâîäà îòîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ UKIDSS èç ñèñòåìû Âåãè â ñèñòåìó AB-âåëè÷èí.
Íèæíÿÿ ãðàíèöà äèàïàçîíà êðàñíûõ ñìåùåíèé, Z = 0.03, áûëà âûáðàíà
äëÿ ìèíèìèçàöèè àïåðòóðíûõ ýåêòîâ: íà ñîîòâåòñòâóþùåì ýòîìó êðàñíîìó ñìåùåíèþ ðàññòîÿíèè 120 Ìïê 3 arse àïåðòóðà â ëèíåéíîì âûðàæåíèè
èìååò ìàñøòàá ïîðÿäêà 1.75 êïê, ò.å. îõâàòûâàåò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü áàëäæà äàæå ãèãàíòñêèõ ãàëàêòèê; çâåçäíûå íàñåëåíèÿ ÿäåð òàêèì îáðàçîì óæå
íå äîìèíèðóþò â ïîòîêå. Çà âûáðàííûì âåðõíèì ïðåäåëîì êðàñíîãî ñìåùåíèÿ, Z = 0.6, äîëÿ íîðìàëüíûõ ãàëàêòèê â SDSS ñóùåñòâåííî óìåíüøàåòñÿ, â
îñíîâíîì èç-çà îãðàíè÷åííîé ïî âåëè÷èíå ñåëåêöèè ãàëàêòèê äëÿ ñïåêòðîñêîïè÷åñêèõ èçìåðåíèé â ïðîãðàììå îáçîðà; çà óêàçàííûì êðàñíûì ñìåùåíèåì
êà÷åñòâî àáñîðáöèîííûõ ñïåêòðîâ çàìåòíî óõóäøàåòñÿ.
Ìû èñïîëüçîâàëè ïîòîêè â 3 arse àïåðòóðàõ, à íå ïåòðîñÿíîâñêèå âåëè÷èíû, äëÿ òîãî ÷òîáû ñîõðàíèòü âîçìîæíîñòü äëÿ ñðàâíåíèÿ ñ âåëè÷èíàìè,
âû÷èñëåííûìè ïî ñïåêòðàì SDSS DR7, êîòîðûå, êàê èçâåñòíî, òàêæå áûëè èçìåðåíû â àïåðòóðàõ ýòîãî ðàçìåðà. Âñå îáñóæäàåìûå â äàííîé ãëàâå
âåëè÷èíû áûëè ïîïðàâëåíû çà ãàëàêòè÷åñêîå ïîãëîùåíèå â ñîîòâåòñòâèè ñ
Shlegel et al. (1998).
Ìû îáíàðóæèëè âàæíûå ñèñòåìàòè÷åñêèå ðàçëè÷èÿ íåèçâåñòíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ìåæäó âåëè÷èíàìè SDSS DR7 è îòîìåòðèåé èç UKIDSS DR5 â
3 arse àïåðòóðàõ. Îíè ñòàíîâÿòñÿ î÷åâèäíûìè, åñëè ñðàâíèòü ãèñòîãðàììû
ðàñïðåäåëåíèé ãàëàêòèê ïî öâåòàì i − z , Y − J è z − Y â íàøåé âûáîðêå. Ïî-
ñëåäíèé öâåò äåìîíñòðèðóåò ñóùåñòâåííî áîëåå øèðîêîå ðàñïðåäåëåíèå, ÷åì
ñîñåäíèå öâåòà. Ìû îöåíèëè âåëè÷èíó ñèñòåìàòè÷åñêîãî ñäâèãà èñïîëüçóÿ
òîò àêò, ÷òî SED íîðìàëüíîé ãàëàêòèêè íå èìååò ñêîëüêî-íèáóäü çàìåòíûõ
îñîáåííîñòåé â èëüòðàõ r è êðàñíåå, à ñòàëî áûòü öâåòà r − i, i − z , z − Y ,
Y − J , J − H è H − K äîëæíû äîñòàòî÷íî ãëàäêî çàâèñåòü îò ýåêòèâíîé
äëèíû âîëíû èëüòðîâ. Ìû àïïðîêñèìèðîâàëè ïîëèíîìîì òðåòüåãî ïîðÿäêà
âñå öâåòà çà èñêëþ÷åíèåì z − Y è âû÷èñëèëè ñäâèã ìåæäó îæèäàåìûì çíà÷åíèåì öâåòà z − Y , ïîëó÷åííûì èç íàèëó÷øåãî ïðèáëèæåíèÿ, è íàáëþäàåìîé
âåëè÷èíîé. Ñðåäíåå çíà÷åíèå ñäâèãà ñîñòàâèëî 0.22 mag ïðè ñòàíäàðòíîì
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
56
îòêëîíåíèè 0.13 mag âíå çàâèñèìîñòè îò äðóãèõ ïàðàìåòðîâ (ò.å. îò íàáëþäàåìûõ öâåòîâ è êðàñíîãî ñìåùåíèÿ). Ìû, ñëåäîâàòåëüíî, âû÷ëè íàéäåííóþ
ïîïðàâêó èç âñåõ UKIDSS âåëè÷èí. Ìåäèàííûå çíà÷åíèÿ íåîïðåäåëåííîñòåé
âåëè÷èí â 3 arse àïåðòóðàõ ñîñòàâëÿþò ìåíåå 0.01 mag äëÿ èëüòðîâ g , r,
i, Y , J , H è K , 0.017 mag äëÿ èëüòðà z è 0.07 mag äëÿ ïîëîñû u ñîîòâåòñòâåííî.
2.2.2
Âû÷èñëåíèå
k -ïîïðàâîê
Ìû èñïîëüçîâàëè äâà ïîäõîäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê: (1) ïðîãðàììíûé ïàêåò korret èç ðàáîòû Blanton & Roweis (2007) è (2) îñíîâàííûå
íà pegase.2 âû÷èñëåíèÿ, êîòîðûå îïèñàíû íèæå. Ïîñëåäíèé ìåòîä ïîçâîëÿåò ïðèáëèçèòåëüíî îöåíèòü ñðåäíèå ñâîéñòâà çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ ãàëàêòèêè
âìåñòå ñ åå âíóòðåííèì ïîãëîùåíèåì.
Èñïîëüçóÿ ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ ýâîëþöèîííîãî ñèíòåçà pegase.2
(Fio & Roa-Volmerange 1997), ìû ñîçäàëè ñåòêó SSP äëÿ íàáîðà èç 75 âîçðàñòîâ, ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííûõ íà ëîãàðèìè÷åñêîé øêàëå îò 25 ìëí.
äî 16.5 ìëðä. ëåò, è 10 ìåòàëëè÷íîñòåé â äèàïàçîíå −2.5 < [Fe/H] < +1.0 dex.
Òàêàÿ ñåòêà áûëà ïîñòðîåíà äëÿ âñåõ êðàñíûõ ñìåùåíèé ìåæäó 0 < Z < 0.6
ñ øàãîì 0.05. Ìû ïðèìåíèëè çàêîí ïîãëîùåíèÿ Fitzpatrik (1999) äëÿ êàæäîãî èç 750 SSP íà êàæäîì êðàñíîì ñìåùåíèè, âàðüèðóÿ AV îò 0 äî 2.25 mag
ñ øàãîì 0.15 mag, ïîëó÷èâ â êîíå÷íîì ñ÷åòå 11250 îïîðíûõ ðàñïðåäåëåíèé
ýíåðãèè â ñïåêòðàõ (SED) äëÿ êàæäîãî êðàñíîãî ñìåùåíèÿ.
Äëÿ òîãî, ÷òîáû âû÷èñëèòü k -ïîïðàâêè äëÿ êàæäîé êîíêðåòíîé ãàëàêòèêè, ìû ëèíåéíî èíòåðïîëèðîâàëè ñåòêó SSP, ïðèâîäÿ åå ê íóæíîìó êðàñíîìó
ñìåùåíèþ, çàòåì âûáèðàëè ëó÷øåå îïîðíîå SED è íîðìàëèçîâàëè êàê ñàìè
äàííûå, òàê è îïîðíûå SED, íà ñðåäíèå ïîòîêè âî âñåõ èëüòðàõ. Ïîñêîëüêó
íàøè îòîìåòðè÷åñêèå íåîïðåäåëåííîñòè îòíîñèòåëüíî íåâåëèêè, ïîäîáíûé
ìåòîä íå èìååò ñêîëüêî-íèáóäü çíà÷èìûõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ îøèáîê. Ïîñëå
òîãî, êàê íàéäåíî íàèëó÷øåå îïîðíîå SED, k -ïîïðàâêè âî âñåõ îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñàõ âû÷èñëÿþòñÿ ïî îðìóëå Kf (Z) = −2.5 log(F (0)/F (Z)), ãäå
F (Z) è F (0) ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïîòîêè â äàííîì èëüòðå íà êðàñíîì ñìåùåíèè Z è â ñèñòåìå îòñ÷åòà ãàëàêòèêè.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
57
èñ. 2.1: Ñðàâíåíèå ýìïèðè÷åñêè âû÷èñëåííûõ k -ïîïðàâîê, ïîëó÷åííûõ àïïðîêñèìàöèåé îòîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ ìîäåëÿìè pegase.2 SSP (kP 2 ) è êîäîì korret (kBR07 ). Íà êàæäîé èç ïàíåëåé èçîáðàæåíà ðàçíîñòü äâóõ
ìåòîäîâ êàê óíêöèÿ êðàñíîãî ñìåùåíèÿ. Ñïëîøíûå ëèíèè îáîçíà÷àþò ìåäèàíó ðàñõîæäåíèé, èõ ñòàíäàðòíûå îòêëîíåíèÿ ïîêàçàíû ïóíêòèðíûìè ëèíèÿìè.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
58
Ìû ñðàâíèëè çíà÷åíèÿ, ïîëó÷åííûå äàííûì ìåòîäîì ñ òåìè, ÷òî ïîëó÷àþòñÿ â ðåçóëüòàòå ïðèìåíåíèÿ ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ korret ê òåì
æå ñàìûì îòîìåòðè÷åñêèì äàííûì. Ñðàâíåíèå âñåõ 9 ïîëîñ ïðåäñòàâëåíî
íà èñ. 2.1.
 îáùèõ ÷åðòàõ ðåçóëüòàòû äâóõ ïîäõîäîâ àíàëîãè÷íû. Îäíàêî â íåêîòîðûõ îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñàõ çàìåòíû ñòàòèñòè÷åñêè çíà÷èìûå îòëè÷èÿ.
Íàèõóäøèì îáðàçîì ñèòóàöèÿ îáñòîèò â SDSS èëüòðå u è òîìó åñòü äâå îñíîâíûõ ïðè÷èíû: îòíîñèòåëüíî íåâûñîêîå êà÷åñòâî îòîìåòðèè â èëüòðå u
(îñîáåííî äëÿ îáúåêòîâ íà áîëüøèõ êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ) è âûñîêàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü óëüòðàèîëåòîâûõ öâåòîâ äàæå ê íåáîëüøèì ìàññîâûì äîëÿì ìîëîäûõ çâåçä â íàñåëåíèÿõ ãàëàêòèê, ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóþùàÿ íà á
îëüøèõ
äëèíàõ âîëí. Ïî ýòèì ñîîáðàæåíèÿì ìåòîä íà îñíîâå àïïðîêñèìàöèè SSP
äîëæåí äàâàòü íå î÷åíü õîðîøèå ðåçóëüòàòû. Âìåñòå ñ òåì, ëèíåéíàÿ êîìáèíàöèÿ 5 îïîðíûõ SED, êîòîðàÿ èñïîëüçóåòñÿ â ïàêåòå korret, â äàííîì
ñëó÷àå òîæå ïî âñåé âèäèìîñòè äàåò çíà÷èòåëüíûå ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè
ïî ïðè÷èíå íåñîîòâåòñòâèÿ âîçðàñòà è/èëè ìåòàëëè÷íîñòè îïîðíûõ SED è
ñàìèõ ãàëàêòèê. Ìû, ñëåäîâàòåëüíî, ïðèâîäèì k -ïîïðàâêè äëÿ èëüòðà u ñ
îãîâîðêîé, ÷òî íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ýòè ðåçóëüòàòû ñ îñòîðîæíîñòüþ,
èç-çà îòñóòñòâèÿ âîçìîæíîñòè íåçàâèñèìîé ïðîâåðêè â óêàçàííîé ïîëîñå. Òî
æå îòíîñèòñÿ è ê k -ïîïðàâêàì â èëüòðå K , õîòÿ îáà ïîäõîäà è äàþò çäåñü
àíàëîãè÷íûå ðåçóëüòàòû, ò.ê. ðàñ÷åò îñíîâàí íà ýêñòðàïîëÿöèè SED ãàëàêòèêè â áëèæíèé ÈÊ-äèàïàçîí, ãäå ìîäåëè çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ è, ñîîòâåòñòâåííî, îïîðíûå ñïåêòðû èìåþò ñóùåñòâåííî õóäøåå êà÷åñòâî, ÷åì â îïòè÷åñêîì
äèàïàçîíå äëèí âîëí.
Âû÷èñëåíèÿ ïîïðàâîê â èëüòðàõ r, i è J îáîèìè ìåòîäàìè âåëèêîëåïíî
ñîãëàñóþòñÿ õîðîøî äðóã ñ äðóãîì, çà èñêëþ÷åíèåì ó÷àñòêà âûñîêèõ êðàñíûõ ñìåùåíèé (Z > 0.5) â êîíöå ïîëîñû J . Ñòîèò îòìåòèòü íàëè÷èå ñèñòåìàòè÷åñêèõ ðàñõîæäåíèé ìåæäó ïîäõîäàìè â ïîëîñàõ g , z , Y è H . Èõ ïî
âñåé âèäèìîñòè ìîæíî îáúÿñíèòü òåì, ÷òî ìîäåëè pegase.2 SSP ïîñòðîåíû
íà îñíîâå òåîðåòè÷åñêîé áèáëèîòåêè çâåçäíûõ ñïåêòðîâ, êîòîðàÿ âíîñèò öâåòîâûå ðàçëè÷èÿ â íàáëþäàåìûõ è ñèíòåòè÷åñêèõ ñïåêòðàõ ïî êðàéíåé ìåðå
â îòîìåòðè÷åñêîé ñèñòåìå SDSS (Maraston et al. 2009). Ìû ñðàâíèì íèæå
ðåçóëüòàòû â èëüòðàõ g è r ñ k -ïîïðàâêàìè, âû÷èñëåííûìè íàïðÿìóþ èç
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
59
ñïåêòðîâ; îäíàêî äëÿ îñòàëüíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñ ïðîâåñòè ïîäîáíûé
íåçàâèñèìûé òåñò íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì â ñèëó îòñóòñòâèÿ äîñòàòî÷íûõ îáúåìîâ ñïåêòðàëüíûõ äàííûõ íà ýòèõ äëèíàõ âîëí. Õî÷åòñÿ âñå
æå çàìåòèòü, ÷òî ðàñõîæäåíèÿ èìåþò ïîðÿäîê 0.05 mag è, ñëåäîâàòåëüíî,
îáà ïîäõîäà âïîëíå ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ â îòîìåòðè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. Â
äàëüíåéøåì â õîäå íàøåãî àíàëèçà ìû áóäåì èñïîëüçîâàòü îáà ìåòîäà âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê, îáîçíà÷èâ èõ êàê BR07 è SSP äëÿ korret è pegase.2
SSP ïîäõîäîâ, ñîîòâåòñòâåííî.
2.3 åçóëüòàòû
2.3.1
Àíàëèòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå
Âî âñåõ èëüòðàõ êðîìå H è K íàáëþäàåòñÿ áîëüøîé ðàçáðîñ k -ïîïðàâîê êàê
óíêöèé êðàñíîãî ñìåùåíèÿ. Îäíàêî èññëåäóÿ äàííûå â ïðîãðàììíîì îáåñïå÷åíèè topat, ìû îáíàðóæèëè, ÷òî, äîáàâèâ íàáëþäàåìûé öâåò â êà÷åñòâå
âòîðîãî ïàðàìåòðà, ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü àïïðîêñèìèðîâàòü k -ïîïðàâêó
êàê ïîâåðõíîñòü â òðåõìåðíîì ïðîñòðàíñòâå, ÷òî çíà÷èòåëüíî óìåíüøàåò ðàçáðîñ, ñâîäÿ åãî ê êà÷åñòâó âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê. Ìû àïïðîêñèìèðîâàëè
çíà÷åíèÿ k -ïîïðàâîê â êàæäîì èëüòðå ïîëèíîìèàëüíîé ïîâåðõíîñòüþ âèäà:
Kq (Z, mf1 − mf2 ) =
Nc
NZ X
X
x=0 y=0
ax,y Z x(mf1 − mf2 )y ,
(2.1)
ãäå Z ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñïåêòðîñêîïè÷åñêîå êðàñíîå ñìåùåíèå, mf1 è
mf2 íàáëþäàåìûå âåëè÷èíû â èëüòðàõ f1 è f2 , âûáðàííûå äëÿ êàæäîãî
èëüòðà q , Nz è Nc ýìïèðè÷åñêè âûáðàííûå ñòåïåíè ïîëèíîìà â èçìåðåíèÿõ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà, ñîîòâåòñòâåííî. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî k -ïîïðàâêè ðàâíû
íóëþ ïî îïðåäåëåíèþ íà Z = 0, íåò íåîáõîäèìîñòè äîáàâëÿòü êîíñòàíòó è
âñå a0,y = 0.
Ïîñêîëüêó îáà ìåòîäà âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê â íàøåì èññëåäîâàíèè îñíîâàíû íà ìîäåëÿõ çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ, à ïðåäëàãàåìûå àíàëèòè÷åñêèå àïïðîêñèìàöèè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïðîñòûå ïîëèíîìû áåç êàêîãî-ëèáî èòåðàòèâíîãî îòñåèâàíèÿ âûáðîñîâ, íàì ïðèøëîñü èñêëþ÷èòü àêòèâíûå ÿäðà ãàëàê-
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
60
òèê (AGN) è êâàçàðû, à òàêæå àðòåàêòû, ïðèñóòñòâóþùèå â SDSS (íàïðèìåð, ñàìîëåòû, èñêóññòâåííûå ñïóòíèêè Çåìëè, ìàëûå ïëàíåòû), è îáúåêòû
ñ íåïðàâèëüíî îïðåäåëåííûì êðàñíûì ñìåùåíèåì, ÷òîáû íå óõóäøèòü êà÷åñòâî ïðèáëèæåíèÿ. Ìû àïïðîêñèìèðîâàëè âñå 190 275 ñïåêòðîâ SDSS DR7 ñ
ïîìîùüþ ìåòîäà nbursts (Chilingarian et al. 2007,b) â äèàïàçîíå äëèí âîëí
îò 3900 äî 6750
A(â ïîêîÿùåéñÿ ñèñòåìå îòñ÷åòà, ò.å. íà Z = 0) è îòîáðàëè
äëÿ äàëüíåéøåãî àíàëèçà ëèøü 164 108 ñïåêòðîâ ñ õîðîøèìè çíà÷åíèÿìè
χ2 /DOF < 0.9 (ìåäèàíà χ2 /DOF = 0.67, ÷òî ìåíüøå åäèíèöû èç-çà íåáîëüøîé èçáûòî÷íîé äèñêðåòèçàöèè ñïåêòðîâ SDSS). Èíòåðïðåòàöèÿ ðåçóëüòàòîâ
àïïðîêñèìàöèè ñïåêòðîâ áóäåò ïðåäñòàâëåíà â ñîâìåñòíî ñî ñïåêòðîîòîìåòðè÷åñêèì êàòàëîãîì (Chilingarian et al., â ðàáîòå).
Ìû âû÷èñëèëè è àïïðîêñèìèðîâàëè k -ïîïðàâêè óêàçàííûì îáðàçîì ñïåðâà
äëÿ íàáîðà 164 108 ãàëàêòèê èç îáçîðà SDSS DR7 ñ õîðîøèìè ñïåêòðàìè ïî
5-ïîëîñíîé îòîìåòðèè, äîñòóïíîé â SDSS, à çàòåì è äëÿ ñîâìåñòíîé SDSSUKIDSS âûáîðêè, ñîäåðæàùåé îòîìåòðè÷åñêóþ èíîðìàöèþ â 9 ïîëîñàõ
î 74 254 îáúåêòàõ. åçóëüòàòû â îáîèõ ñëó÷àÿõ ñòàòèñòè÷åñêè ýêâèâàëåíòíû
äëÿ ïîëîñ u, g è r; ðàçëè÷èÿ ñòàíîâÿòñÿ ñóùåñòâåííûìè â i è îñîáåííî â
z . Äâå ðàçëè÷íûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îò÷åòëèâî ïðîÿâëÿþòñÿ íà ãðàèêàõ
çàâèñèìîñòè k -ïîïðàâîê îò êðàñíîãî ñìåùåíèÿ â èëüòðàõ i è z , êîãäà àïïðîêñèìàöèÿ îñíîâàíà íà 5 îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñàõ. Òîëüêî îäíà èç ýòèõ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé îñòàåòñÿ â êàæäîì èëüòðå ïðè àïïðîêñèìàöèè SED ïî
9 ïîëîñàì, ÷òî îò÷åòëèâî ñâèäåòåëüñòâóåò î èêòèâíîñòè îäíîé èç ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, ñâÿçàííîé ñ íåïðàâèëüíûì ïîäáîðîì îïîðíûõ SED èç ñåòêè
çâåçäíûõ íàñåëåíèé. Ýòîò àêò ÿâíî äåìîíñòðèðóåò âàæíîñòü áëèæíåé ÈÊ
÷àñòè SED äëÿ âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê ïðè ÷èñòî ýìïèðè÷åñêîì ïîäõîäå. Â
ñâÿçè ñ ýòèì ñðåäíåêâàäðàòè÷åñêîå îòêëîíåíèå íåâÿçîê ïîëèíîìèàëüíîé ïîâåðõíîñòè â èëüòðå z ïðè àïïðîêñèìàöèè k -ïîïðàâîê â ñëó÷àå 9 ïîëîñ â
÷åòûðå ðàçà ìåíüøå, ÷åì ïðè àïïðîêñèìàöèè íà îñíîâàíèè 5 ïîëîñ.
Íà èñ. 2.22.3 ìû ïðèâîäèì àíàëèòè÷åñêèå ïðèáëèæåíèÿ k -ïîïðàâîê â
9 ïîëîñàõ äëÿ çíà÷åíèé, âû÷èñëåííûõ íà îñíîâå àïïðîêñèìàöèè pegase.2
è ïðè ïîìîùè êîäà korret. Íà âåðõíèõ ïàíåëÿõ èçîáðàæåíû âû÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ êàê óíêöèè êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è íàáëþäàåìîãî öâåòà, êîòîðûé çàêîäèðîâàí öâåòàìè îò ñèíåãî äî êðàñíîãî â ñîîòâåòñòâèè ñ ïîëîñ-
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
61
èñ. 2.2: k -ïîïðàâêè â 9 îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñàõ, âû÷èñëåííûå ïðè ïîìîùè
pegase.2 SSP, è íåâÿçêè àíàëèòè÷åñêîé àïïðîêñèìàöèè. Âåðõíÿÿ ïàíåëü äëÿ
êàæäîãî èëüòðà ñîäåðæèò çàâèñèìîñòü âû÷èñëåííûõ k -ïîïðàâîê îò êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è íàáëþäàåìîãî öâåòà, êîòîðûé çàêîäèðîâàí öâåòàìè îò ñèíåãî
äî êðàñíîãî. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ãàëàêòèê ñ ïîñòîÿííûìè öâåòàìè g − r íà
Z = 0, ïðèáëèçèòåëüíî ñîîòâåòñòâóþùèìè ðàçíûì ìîðîëîãè÷åñêèì òèïàì,
íàíåñåíû íà ãðàèê (ñì. òåêñò). Íèæíÿÿ ïàíåëü íà êàæäîì ãðàèêå ïîêàçûâàåò íåâÿçêè ìåæäó àíàëèòè÷åñêèì ïðèáëèæåíèåì è èçìåðåííûìè çíà÷åíèÿìè (÷åðíàÿ æèðíàÿ ëèíèÿ) è ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå îñòàòî÷íîå óêëîíåíèå.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
62
èñ. 2.3: Òî æå, ÷òî è èñ. 2.2, íî k -ïîïðàâêè âû÷èñëåíû ïðè ïîìîùè êîäà
korret.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
63
êîé, ðàñïîëîæåííîé íà ðèñóíêå. Íèæíèå ïàíåëè ïîêàçûâàþò ñðåäíèå íåâÿçêè è ñðåäíåêâàäðàòè÷íûå óêëîíåíèÿ ïîëèíîìèàëüíîé àïïðîêñèìàöèè êàê
óíêöèè êðàñíîãî ñìåùåíèÿ. Ïî ïðè÷èíå òîãî, ÷òî ìû èñïîëüçîâàëè èêñèðîâàííóþ ñåòêó îïîðíûõ SED pegase.2 è íå ïðîâîäèëè èíòåðïîëÿöèè, íà
ãðàèêàõ â íåêîòîðûõ èëüòðàõ (íàïðèìåð, Y ) çàìåòíû îòäåëüíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè âîçðàñòîâ îïîðíûõ SED â îáëàñòè âûñîêèõ êðàñíûõ ñìåùåíèé. Îäíàêî îøèáêè, ñâÿçàííûå ñ ïîäîáíîé äèñêðåòèçàöèåé, íå ïðåâûøàþò 0.03 mag. ×åðíûå ëèíèè íà ãðàèêàõ ñîîòâåòñòâóþò ïîâåäåíèþ ãàëàêòèê
ñ íåêîòîðûìè îïðåäåëåííûìè öâåòàìè g − r â ïîêîÿùåéñÿ ñèñòåìå îòñ÷å-
òà (ò.å. ïîñëå ó÷åòà k -ïîïðàâîê). Ñïëîøíûå ëèíèè îáîçíà÷àþò ãàëàêòèêè ñ
0.73 < g − r < 0.81 mag, ïóíêòèðíûå 0.58 < g − r < 0.70 mag, ëèíèè
òî÷êà-òèðå 0.4 < g − r < 0.6 mag è, íàêîíåö, ëèíèè òðè òî÷êè-òèðå îáîçíà÷àþò ãàëàêòèêè ñ g − r < 0.15 mag, ÷òî ïðèáëèçèòåëüíî ñîîòâåòñòâóåò ÿðêèì
êðàñíûì ãàëàêòèêàì (LRG), ñïèðàëüíûì ãàëàêòèêàì ðàííèõ òèïîâ (S-early),
ñïèðàëüíûì ãàëàêòèêàì ïîçäíèõ òèïîâ (S-late) è ãàëàêòèêàì ñ àêòèâíûì
çâåçäîîáðàçîâàíèåì (SF). Ëèíèè ñîåäèíÿþò ìåäèàííûå çíà÷åíèÿ âíóòðè ÿ÷ååê ðàçìåðîì â 0.03 mag ïî êðàñíîìó ñìåùåíèþ è óêàçàííûõ äèàïàçîíîâ ïî
öâåòó. Çàìåòèì, ÷òî k -ïîïðàâêè äëÿ ïîëîñû u, âû÷èñëåííûå ñ ïîìîùüþ êîäà
korret, íà âûñîêèõ êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ îêàçûâàþòñÿ áîëüøå, ÷åì îæèäàåòñÿ ó ÿðêèõ êðàñíûõ ãàëàêòèê èñõîäÿ èç èõ öâåòà g − r (â ïîêîÿùåéñÿ
ñèñòåìå îòñ÷åòà), ÷òî, âåðîÿòíî, ÿâëÿåòñÿ ïðèçíàêîì íåñîîòâåòñòâèÿ âûáðàííûõ îïîðíûõ SED.
4 óïîìÿíóòûõ ìîðîëîãè÷åñêèõ òèïà ãàëàêòèê õîðîøî ðàçäåëÿþòñÿ â ïîëîñàõ u, g è r; òîëüêî ñàìûå ãîëóáûå îáúåêòû ðàçëè÷èìû â ïîëîñå i, òîãäà
êàê â áëèæíåì ÈÊ-äèàïàçîíå k -ïîïðàâêè ïðàêòè÷åñêè ïåðåñòàþò çàâèñåòü
îò öâåòà ãàëàêòèêè íà Z = 0 (èëè îò åå ìîðîëîãè÷åñêîãî òèïà).
Òàáëèöû ñ êîýèöèåíòàìè ïîëèíîìèàëüíûõ àïïðîêñèìàöèé ïðèâåäåíû
â ðàçäåëå 2.5.1.
2.3.2
Ïðîâåðêà íà ñïåêòðàõ SDSS DR7
Ïîñêîëüêó äëÿ âñåõ ãàëàêòèê íàøåé âûáîðêè äîñòóïíû SDSS ñïåêòðû â äèàïàçîíå äëèí âîëí îò 3800 äî 9200
A, ìû èìåëè âîçìîæíîñòü ïðîâåñòè ïðÿìóþ
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
64
íåçàâèñèìóþ ïðîâåðêó àíàëèòè÷åñêèõ àïïðîêñèìàöèé k -ïîïðàâîê, ïðèâåäåííûõ âûøå. Äîñòóïíîå ñïåêòðàëüíîå ïîêðûòèå ïîçâîëÿåò âû÷èñëÿòü ïîòîêè
ÿâíî èç ñïåêòðîâ äëÿ êðèâûõ ïðîïóñêàíèÿ èëüòðîâ g , r è i, êàê ñäâèíóòûõ
íà îïðåäåëåííîå êðàñíîå ñìåùåíèå, òàê è â ëàáîðàòîðíîé øêàëå äëèí âîëí.
Ìàêñèìàëüíûå êðàñíûå ñìåùåíèÿ, íà êîòîðûõ åùå âîçìîæíû íàäåæíûå ïðÿìûå âû÷èñëåíèÿ ïîòîêîâ äëÿ èëüòðîâ r è i ñîñòàâëÿþò ∼ 0.28 è ∼ 0.08
ñîîòâåòñòâåííî; îãðàíè÷èâàþùèì àêòîðîì ÿâëÿåòñÿ âåðõíèé ïðåäåë ñïåêòðàëüíîãî ïîêðûòèÿ â SDSS. Ìû èñïîëüçîâàëè ñõîäíóþ ñ Rohe et al. (2009)
òåõíèêó âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê íà îñíîâå ñïåêòðàëüíûõ äàííûõ, ñ òîé ëèøü
ðàçíèöåé, ÷òî ìû (1) ñìåùàëè â êðàñíóþ ñòîðîíó êðèâûå ïðîïóñêàíèÿ èëüòðîâ âìåñòî ñìåùåíèÿ ñïåêòðà â ñèíþþ ñòîðîíó, ÷òîáû èçáåæàòü äååêòîâ,
ñâÿçàííûõ ñ èíòåðïîëÿöèåé è ñãëàæèâàíèåì ñïåêòðîâ; (2) â ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ äàííûõ â íóæíîì äèàïàçîíå äëèí âîëí, ìû ëèíåéíî èíòåðïîëèðîâàëè
ïîòîêè èëè ýêñòðàïîëèðîâàëè èõ êîíñòàíòîé ïî Fλ , åñëè êðàñíûé õâîñò ñäâèíóòîãî íà äàííîå êðàñíîå ñìåùåíèå èëüòðà óõîäèë çà 9200
A. Ìàêñèìàëüíîå
äîïóñêàåìûé óðîâåíü îáðåçàíèÿ êðèâîé ïðîïóñêàíèÿ èëüòðà ñîñòàâëÿë îêîëî 1% îò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ.
Íà èñ. 2.4 ìû ïðèâîäèì ðàçíîñòè ìåæäó èçìåðåííûìè íàïðÿìóþ èç ñïåêòðîâ k -ïîïðàâêàìè â èëüòðàõ g è r è àíàëèòè÷åñêèìè àïïðîêñèìàöèÿìè ïîïðàâîê, âû÷èñëåííûìè ýìïèðè÷åñêè èç SDSS berMag ñ ïîìîùüþ îïîðíûõ
SED çâåçäíûõ íàñåëåíèé pegase.2 è êîäà korret, êàê óíêöèè êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è íàáëþäàåìîãî öâåòà g − r.  ïîëîñå r ñîãëàñèå àíàëèòè÷å-
ñêîãî ïðèáëèæåíèÿ è íàáëþäàåìûõ k -ïîïðàâîê ñîñòàâëÿåò îêîëî 0.02 mag.
Ñèòóàöèÿ àíàëîãè÷íà äëÿ ó÷àñòêà íåáîëüøèõ êðàñíûõ ñìåùåíèé (Z < 0.3) â
èëüòðå g , õîòÿ ñèñòåìàòè÷åñêèå ðàçëè÷èÿ äîñòèãàþò çäåñü 0.06 mag. Îäíàêî
â äèàïàçîíå áîëüøèõ êðàñíûõ ñìåùåíèé (0.3 < Z < 0.5) îøèáêè ïðèáëèæåííûõ ìåòîäîâ äîñòèãàþò 0.150.2 mag. Ïî âñåé âèäèìîñòè òàêîå íåñîîòâåòñòâèå ïðîèñõîäèò âñëåäñòâèå íåäîîöåíåííûõ èç-çà ñëàáîãî ñèãíàëà â ñèíåé
÷àñòè ñïåêòðà ñèíòåòè÷åñêèõ âåëè÷èí â èëüòðå g äëÿ îáúåêòîâ ñ Z > 0.3.
Ôîðìàëüíûå îøèáêè âû÷èñëåíèé ñèíòåòè÷åñêèõ âåëè÷èí â ýòîì äèàïàçîíå
êðàñíûõ ñìåùåíèé äîñòèãàþò 0.2 mag.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
65
èñ. 2.4: àçëè÷èÿ ìåæäó àíàëèòè÷åñêèì ïðèáëèæåíèåì è èçìåðåííûìè íàïðÿìóþ èç ñïåêòðîâ k -ïîïðàâêàìè â èëüòðàõ g (ñëåâà) è r (ñïðàâà). Âåðõíèå ïàíåëè ïîêàçûâàþò âû÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ k -ïîïðàâîê. Ïóíêòèðíûå ëèíèè îáîçíà÷àþò èçìåðåííûå ïî ñïåêòðàëüíûì äàííûì k -ïîïðàâêè äëÿ ãàëàêòèê ðàííèõ òèïîâ, ïðåäñòàâëåííûå â ðàáîòå Rohe et al. (2009). Äâå íèæíèå
ïàíåëè äëÿ êàæäîé îòîìåòðè÷åñêîé ïîëîñû èëëþñòðèðóþò ðàçëè÷èå ñïåêòðàëüíûõ k -ïîïðàâîê è k -ïîïðàâîê, âû÷èñëåííûõ ñ ïîìîùüþ àïïðîêñèìàöèè
çâåçäíûõ íàñåëåíèé pegase.2 è êîäà korret, ñîîòâåòñòâåííî.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
66
2.4 Äèñêóññèÿ è âûâîäû
2.4.1
Ñðàâíåíèå ñ ëèòåðàòóðîé
Ìû ïðîâåëè ñðàâíåíèå k -ïîïðàâîê, âû÷èñëåííûõ â äàííîì èññëåäîâàíèè, ñ
ðåçóëüòàòàìè, îïóáëèêîâàííûìè â ëèòåðàòóðå. Fukugita et al. (1995) ïðåäñòàâèëè k -ïîïðàâêè â îòîìåòðè÷åñêîé ñèñòåìå SDSS â ñâîåé ðàáîòå íà ðèñ. 20.
Ïî òîé ïðè÷èíå, ÷òî îíè íå ïóáëèêóþò äàííûõ â öèðîâîé îðìå, ìû ìîæåì
ñðàâíèòü ðåçóëüòàòû ñ íàøèìè òîëüêî êà÷åñòâåííî. Ïîâåäåíèå k -ïîïðàâîê
êàê óíêöèé êðàñíîãî ñìåùåíèÿ õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ â äèàïàçîíå Z < 0.5;
ðàçëè÷íûå ìîðîëîãè÷åñêèå òèïû ãàëàêòèê â Fukugita et al. (1995) ñîîòâåòñòâóþò âîññòàíîâëåííûì öâåòàì íà Z = 0. Ýëëèïòè÷åñêàÿ ãàëàêòèêà â
Fukugita et al. (1995) âåäåò ñåáÿ òàêèì æå îáðàçîì, ÷òî è ïîñëåäîâàòåëüíîñòü,
îáîçíà÷åííàÿ LRG íà èñ. 2.22.3, êîòîðàÿ ñîîòâåòñòâóåò ÿðêèì êðàñíûì
ãàëàêòèêàì. Çàìåòèì, ÷òî êðèâûå ïðîïóñêàíèÿ èëüòðîâ, èñïîëüçîâàííûå â
ðàáîòå Fukugita et al. (1995), íåñêîëüêî îòëè÷àþòñÿ îò òåõ, ÷òî áûëè ïîëó÷åíû íà òåëåñêîïå SDSS è îïóáëèêîâàíû íà ñàéòå SDSS DR7. Íàèáîëåå íàãëÿäíî ýòî çàìåòíî â èëüòðàõ g è r, ÷òî îáúÿñíÿåò íåâîçìîæíîñòü òî÷íîãî
è àäåêâàòíîãî ñðàâíåíèÿ äâóõ ïîäõîäîâ.
Íà ðèñ. 7 â ðàáîòå Mannui et al. (2001) ïðåäñòàâëåíû k -ïîïðàâêè â áëèæíåì ÈÊ-äèàïàçîíå, âû÷èñëåííûå ïðè ïîìîùè êîäà pegase ïî îïîðíûì ñïåêòðàì ãàëàêòèê ðàçëè÷íûõ ìîðîëîãè÷åñêèõ òèïîâ. È õîòÿ òàì ïîëîñû JHK
íåñêîëüêî îòëè÷àþòñÿ îò èëüòðîâ UKIDSS, ïîâåäåíèå k -ïîïðàâîê êàê óíêöèé êðàñíîãî ñìåùåíèå õîðîøî ñîîòâåòñòâóåò íàøèì ðåçóëüòàòàì. Àâòîðû
çàìå÷àþò, ÷òî k -ïîïðàâêè â èëüòðàõ H è K ïðàêòè÷åñêè íå÷óâñòâèòåëüíû
ê ìîðîëîãè÷åñêèì òèïàì ãàëàêòèê, ÷òî ìû íàáëþäàåì êàê î÷åíü ñëàáóþ
çàâèñèìîñòü ïîïðàâîê îò öâåòîâ ãàëàêòèê.
Ìû òàêæå ñðàâíèëè íàøè ðåçóëüòàòû ñ k -ïîïðàâêàìè íà îñíîâå ñïåêòðàëüíûõ äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûìè â ðàáîòå Rohe et al. (2009). Àâòîðû èññëåäîâàëè òîëüêî ãàëàêòèêè êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, ïîýòîìó â äàííîì ñëó÷àå
ìû èìååì âîçìîæíîñòü ïðîâåðèòü òîëüêî íåáîëüøóþ, õîòÿ è î÷åíü âàæíóþ,
÷àñòü âñåãî èññëåäîâàííîãî ïðîñòðàíñòâà ïàðàìåòðîâ. Çíà÷åíèÿ k -ïîïðàâîê
èç òàáë. 12 â ðàáîòå Rohe et al. (2009) íàíåñåíû íà èñ. 2.4. åçóëüòàòû ñîãëàñóþòñÿ èñêëþ÷èòåëüíî òî÷íî, ÷òî, âîîáùå ãîâîðÿ, îæèäàåìî, ïîñêîëüêó
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
67
íàøè k -ïîïðàâêè íà îñíîâå ñïåêòðàëüíûõ äàííûõ áûëè âû÷èñëåíû ïîõîæèì
ñïîñîáîì è õîðîøî àïïðîêñèìèðóþòñÿ àíàëèòè÷åñêèì ïðèáëèæåíèåì.
2.4.2
Âîññòàíîâëåííûå çâåçäíûå âåëè÷èíû íà
Z =0
è ÿðêèå êðàñíûå ãàëàê-
òèêè
Õîðîøî èçâåñòíî, ÷òî öâåòà ãàëàêòèê íà Z = 0 êîððåëèðóþò ñ èõ ìîðîëîãèåé è íàáëþäàåòñÿ ÷åòêàÿ áèìîäàëüíîñòü â ðàñïðåäåëåíèè ãàëàêòèê ïî
öâåòàì (ñì., íàïðèìåð, Strateva et al. 2001; Baldry et al. 2004; Balogh et al.
2004). Òàê íàçûâàåìàÿ êðàñíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, âêëþ÷àþùàÿ â ñåáÿ
ýëëèïòè÷åñêèå è ëèíçîâèäíûå ãàëàêòèêè ñ íåáîëüøîé ïðèìåñüþ ñïèðàëüíûõ
ãàëàêòèê ðàííèõ òèïîâ, õàðàêòåðèçóåòñÿ îòñóòñòâèåì çâåçäîîáðàçîâàíèÿ, òîãäà êàê ïðåäñòàâèòåëè ãîëóáîãî îáëàêà, ñîäåðæàùåãî ñïèðàëüíûå ãàëàêòèêè
ïîçäíèõ òèïîâ è íåïðàâèëüíûå ãàëàêòèêè, äåìîíñòðèðóþò íàëè÷èå îáëàñòåé
àêòèâíîãî çâåçäîîáðàçîâàíèÿ. ×àñòü ãàëàêòèê ðàííèõ òèïîâ íà ñàìîì äåëå
ðàñïîëîæåíà íèæå êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè â çåëåíîé äîëèíå èëè äàæå
â ãîëóáîì îáëàêå. Íåêîòîðûå èç ýòèõ îáúåêòîâ, êîòîðûå îòíîñÿò ê E+A ãàëàêòèêàì (Dressler & Gunn 1983; Couh & Sharples 1987; Dressler et al. 1999),
çà÷àñòóþ íå èìåþò ýìèññèîííûõ ëèíèé â ñïåêòðàõ (ëèáî îíè ñëàáû), òîãäà
êàê ñèëüíûå àáñîðáöèîííûå ëèíèè áàëüìåðîâñêîé ñåðèè íàãëÿäíî ñâèäåòåëüñòâóþò î íàëè÷èè ìîëîäûõ çâåçä. Òàêèì îáðàçîì, öâåòà ãàëàêòèê íà Z = 0
ñâÿçàíû íå ñòîëüêî ñ èõ ìîðîëîãèåé, ñêîëüêî ñî âíóòðåííèìè ñâîéñòâàìè,
òàêèìè, êàê íàëè÷èå çâåçäîîáðàçîâàíèÿ è ñïåöèèêà çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ.
Íà èñ. 2.5 ìû ïðèâîäèì äèàãðàììó öâåòâåëè÷èíà äëÿ 74 254 ãàëàêòèê
èç îáçîðîâ SDSS DR7 è UKIDSS DR5; èõ ïîëíûå ïåòðîñÿíîâñêèå âåëè÷èíû
áûëè èñïðàâëåíû çà êðàñíîå ñìåùåíèå ïðè ïîìîùè íàøåãî àíàëèòè÷åñêîãî
ïðèáëèæåíèÿ äëÿ k -ïîïðàâîê.
Ñëàáàÿ çàâèñèìîñòü öâåòà ãàëàêòèê êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îò ñâåòèìîñòè, â ÷àñòíîñòè, ñîîòâåòñòâóåò çàâèñèìîñòè ìàññà-ìåòàëëè÷íîñòü äëÿ
ãàëàêòèê ðàííåãî òèïà. Ìàññèâíûå (è ÿðêèå) ãàëàêòèêè êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñîäåðæàò çâåçäíûå íàñåëåíèÿ ñ áîëüøåé ìåòàëëè÷íîñòüþ (è, ñòàëî
áûòü, ñ áîëåå êðàñíûìè öâåòàìè) ïî ñðàâíåíèþ ñ ìàëîìàññèâíûìè ñèñòåìàìè.
Îñîáûé ñëó÷àé ÿðêèõ êðàñíûõ ãàëàêòèê âåñüìà âàæåí äëÿ ïîíèìàíèÿ ïðî-
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
68
èñ. 2.5: Äèàãðàììà öâåòâåëè÷èíà äëÿ 74 254 ãàëàêòèê èç îáçîðîâ SDSS
DR7 è UKIDSS DR5, ïîñòðîåííàÿ ïî ïåòðîñÿíîâñêèì âåëè÷èíàì â èëüòðàõ
g , r è H , ñ ó÷òåííîé k -ïîïðàâêîé íà îñíîâå àíàëèòè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ,
ïðåäëîæåííîãî â äàííîì èññëåäîâàíèè. ×åðíûå è ñèíèå êîíòóðû ñîîòâåòñòâóþò ìåòîäàì pegase.2 è korret. Èçîëèíèè äâóìåðíîé êàðòû ïëîòíîñòè
ïðîâåäåíû ïî ñòåïåíÿì äâîéêè îò 2 (âíåøíèå îáëàñòè) äî 1024 (âíóòðåííÿÿ
÷àñòü) ãàëàêòèê â ÿ÷åéêå 0.25 mag×0.025 mag.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
69
Òàáëèöà 2.1: Êîýèöèåíòû íàèëó÷øåãî ñòåïåííîãî ïðèáëèæåíèÿ çàâèñèìîñòè k -ïîïðàâîê äëÿ ÿðêèõ êðàñíûõ ãàëàêòèê îò êðàñíîãî ñìåùåíèÿ. Èçíà÷àëüíûå k -ïîïðàâêè áûëè âû÷èñëåíû ïðè ïîìîùè ìîäåëåé çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ pegase.2.
Ku
Kg
Kr
Ki
Kz
KY
KJ
KH
KK
Z1
5.93938
2.61617
0.312233
0.234538
0.897075
0.402992
-0.076704
0.382926
-1.75997
Z2
-30.5247
-4.44391
14.3325
14.3162
3.60112
5.30858
-4.48411
-1.81590
5.48023
Z3
179.473
93.0132
-68.2493
-97.2754
-34.7890
-18.3172
27.1585
-13.1657
-56.4175
Z4
-380.488
-284.582
136.254
246.775
93.0266
17.6760
-45.6481
57.5486
175.939
Z5
282.011
252.245
-87.3360
-207.028
-79.5246
-0.31400
22.6928
-59.0677
-160.754
öåññîâ îðìèðîâàíèÿ è ýâîëþöèè ãàëàêòèê, ïîýòîìó äëÿ íèõ ìû ïðèâîäèì
îòäåëüíûå àïïðîêñèìàöèè. Ïîñêîëüêó ðàçáðîñ öâåòîâ LRG íà Z = 0 âåñüìà
ìàë, ïîðÿäêà 0.04 mag, k -ïîïðàâêè äëÿ íèõ ìîãóò áûòü àïïðîêñèìèðîâàíû
çàâèñèìîñòüþ ïî åäèíñòâåííîìó ïàðàìåòðó êðàñíîìó ñìåùåíèþ. Ìû ñîðìèðîâàëè âûáîðêó LRG ïî èõ ñïåöèè÷åñêèì öâåòàì íà Z = 0 è àïïðîêñèìèðîâàëè èõ k -ïîïðàâêè îäíîìåðíûìè ïîëèíîìàìè ïî êðàñíîìó ñìåùåíèþ âî
âñåõ 9 îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñàõ. Êîýèöèåíòû ïîëó÷åííîãî ïðèáëèæåíèÿ
5 ñòåïåíè áåç ïîñòîÿííîãî ÷ëåíà ïðèâåäåíû â Òàá. 2.1 è Òàá. 2.2 äëÿ ìåòîäîâ
pegase.2 è korret, ñîîòâåòñòâåííî. Êàæäûé ðÿä ñîîòâåòñòâóåò îäíîé
îòîìåòðè÷åñêîé ïîëîñå è ñîäåðæèò êîýèöèåíòû îò 1-îé äî 5-îé ñòåïåíè
ïî êðàñíîìó ñìåùåíèþ.
Öâåòà LRG íà Z = 0 ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé åñòåñòâåííûé òåñò êà÷åñòâà âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî çâåçä
â ýòèõ ñèñòåìàõ ñîðìèðîâàëîñü çà êîðîòêèé ïðîìåæóòîê âðåìåíè â ðàííåé
Âñåëåííîé è çàòåì ïàññèâíî ýâîëþöèîíèðîâàëî. Êðàñíîå ñìåùåíèå Z = 0.5
ñîîòâåòñòâóåò âðåìåíè îêîëî 5 Gyr íàçàä. Ñëåäîâàòåëüíî, åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî LRG èìåþò âîçðàñò 12 Gyr â ëîêàëüíîé Âñåëåííîé è íå ñîäåðæàò ìîëîäûõ çâåçä, òîãäà íà Z = 0.5 èõ îïòè÷åñêèå öâåòà â ïîêîÿùåé-
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
70
Òàáëèöà 2.2: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.1 íî äëÿ k -ïîïðàâîê, âû÷èñëåííûõ ìåòîäîì
korret.
Ku
Kg
Kr
Ki
Kz
KY
KJ
KH
KK
Z1
4.20000
2.17470
0.710579
0.702681
0.643953
-0.245996
0.106358
0.268479
-2.80894
Z2
-24.5015
10.3810
10.1949
4.27115
-1.88400
21.8772
-5.06024
3.03488
15.6923
Z3
229.149
1.49141
-57.0378
-37.2060
13.6952
-137.019
18.4707
-35.8994
-96.8401
Z4
-574.272
-76.6656
133.141
112.054
-35.0960
322.051
-3.73196
98.6524
256.235
Z5
434.901
88.6641
-99.9271
-105.976
29.9249
-257.136
-23.9595
-83.9401
-220.691
ñÿ ñèñòåìå îòñ÷åòà äîëæíû áûòü íåñêîëüêî ãîëóáåå, ∆(u − r) ≈ 0.25 mag,
∆(g − r) ≈ 0.08 mag, à êðàñíûå öâåòà ïðàêòè÷åñêè íåèçìåííû (îòëè÷èå ìåíüøå 0.03 mag), êàê ïîêàçûâàþò îöåíêè ýâîëþöèè öâåòà ãàëàêòèêè ñ çâåçäíûì
íàñåëåíèåì ñîëíå÷íîé ìåòàëëè÷íîñòè â pegase.2. Íà èñ. 2.6 ïðèâîäèòñÿ
ïîâåäåíèå âîññòàíîâëåííûõ íà Z = 0 öâåòîâ LRG êàê óíêöèé êðàñíîãî
ñìåùåíèÿ. Âñå èçîáðàæåííûå öâåòà ñîäåðæàò SDSS r âåëè÷èíó, ïîñêîëüêó
îáà àëãîðèòìà âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê ñîãëàñóþòñÿ äðóã ñ äðóãîì â ýòîì
èëüòðå.
Ñàìûé ãîëóáîé öâåò u − r äåìîíñòðèðóåò ñóùåñòâåííûå èçìåíåíèÿ ñ êðàñíûì ñìåùåíèåì, îòëè÷àþùèåñÿ íà àêòîð 3 îò îæèäàåìûõ èñõîäÿ èç ïàññèâíîé ýâîëþöèè SSP. Ýòî, âïðî÷åì, âîçìîæíî îáúÿñíèòü õâîñòîì èñòîðèè
çâåçäîîáðàçîâàíèÿ, ïîñêîëüêó äàæå íåáîëüøèå ìàññîâûå äîëè çâåçä ñðåäíåé
ìàññû ñóùåñòâåííûì îáðàçîì âëèÿþò íà çíà÷åíèÿ îòîìåòðèè â ïîëîñå u.
Îòìåòèì, ÷òî ñ äðóãîé ñòîðîíû íåóäà÷íûé ïîäáîð îïîðíîãî ñïåêòðà îò÷àñòè
îáúÿñíÿåò íàáëþäàåìûé ýåêò.
Âûçûâàåò óäèâëåíèå òîò àêò, ÷òî öâåò g − r ñîâñåì íå ýâîëþöèîíèðóåò, åñëè ìû èñïîëüçóåì çíà÷åíèÿ korret äëÿ k -ïîïðàâîê â èëüòðå g ,
è ýâîëþöèîíèðóåò íåìíîãî ñèëüíåå îæèäàåìîãî èç ýâîëþöèè SSP, êîãäà k ïîïðàâêè âû÷èñëåíû ïî pegase.2, ÷òî îò÷àñòè ñîãëàñóåòñÿ ñ ïîâåäåíèåì ñîñåäíåãî öâåòà u − r.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
71
èñ. 2.6: Çàâèñèìîñòü âîññòàíîâëåííîãî íà Z = 0 öâåòà LRG îò êðàñíîãî
ñìåùåíèÿ. Ñïëîøíûå è ïóíêòèðíûå ëèíèè îáîçíà÷àþò ìåòîäû pegase.2 è
korret âû÷èñëåíèé
k -ïîïðàâîê ñîîòâåòñòâåííî.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
72
èñ. 2.7: Äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà äëÿ áëèçêèõ ãàëàêòèê: îïòè÷åñêèå è ÈÊ
öâåòà. Âñå çâåçäíûå âåëè÷èíû èñïðàâëåíû çà ïîãëîùåíèå, òàêæå ó÷òåíà k ïîïðàâêà. Ëåâàÿ è ïðàâàÿ ïàíåëè ïðåäñòàâëÿþò äèàãðàììû MH îò g−r è MH
îò g − H , ñîîòâåòñòâåííî. Âîçðàñòà, ïîëó÷åííûå àïïðîêñèìàöèåé ñïåêòðîâ
ïðè ïîìîùè SSP, îáîçíà÷åíû öâåòîì, äèàïàçîí îò èîëåòîâîãî äî êðàñíîãî
ñîîòâåòñòâóåò çíà÷åíèÿì îò 1 äî 15 Gyr.
Öâåòà r − i è r − z âåäóò ñåáÿ àíàëîãè÷íûì îáðàçîì â îáîèõ ïîäõîäàõ,
ïðîÿâëÿÿ îòñóòñòâèå ýâîëþöèè, òîãäà êàê â áëèæíåì ÈÊ-äèàïàçîíå ñèòóàöèÿ îáñòîèò äðóãèì îáðàçîì. Â ïîëîñå J îáà ìåòîäà ñîãëàñóþòñÿ ìåæäó
ñîáîé, õîòÿ è äåìîíñòðèðóþò íåìíîãî íåîæèäàííûå èçìåíåíèÿ íà 0.08 mag,
à â èëüòðàõ H è K îíè ñóùåñòâåííûì îáðàçîì ðàñõîäÿòñÿ (ýòîò ýåêò
òàêæå ìîæíî íàáëþäàòüñÿ íà èñ. 2.1). k -ïîïðàâêè ïî ìåòîäó pegase.2 â
ïîëîñå K íà Z > 0.3 âûãëÿäÿò íåìíîãî íåäîîöåíåííûìè, â ïðîòèâîïîëîæíîñòü ïåðåîöåíåííûì k -ïîïðàâêàì, âû÷èñëåííûì ïî korret.  ïîëîñå H
îáà ìåòîäà íåäîîöåíèâàþò k -ïîïðàâêè, îäíàêî ïîäõîä íà îñíîâå SSP äåëàåò
ýòî ñèëüíåå.
Îêîí÷àòåëüíûé îòâåò íà âîïðîñ î âû÷èñëåíèè k -ïîïðàâîê â îòîìåòðè÷åñêèõ ïîëîñàõ áëèæíåãî ÈÊ-äèàïàçîíà áóäåò äàí òîëüêî òîãäà, êîãäà â ýòîé
îáëàñòè äëèí âîëí ïîÿâÿòñÿ ìîäåëè çâåçäíûõ íàñåëåíèé ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ, îñíîâàííûå íà ýìïèðè÷åñêèõ çâåçäíûõ áèáëèîòåêàõ. åøåíèÿ, ïðåäëîæåííûå â ýòîé ðàáîòå äëÿ èëüòðîâ H è K , ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü ñ îñòîðîæíîñòüþ, ïàìÿòóÿ î òîì, ÷òî îíè ìîãóò âíîñèòü ñèñòåìàòè÷åñêèå îøèáêè
â îêîí÷àòåëüíûå ðåçóëüòàòû.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
73
Íà èñ. 2.7 ïðåäñòàâëåíû äèàãðàììû öâåòâåëè÷èíà äëÿ ãàëàêòèê èç íàøåé âûáîðêè. Ìû èñïîëüçóåì âîññòàíîâëåííóþ íà Z = 0 âåëè÷èíó â èëüòðå
H , ïîñêîëüêó îí ìåíåå ÷óâñòâèòåëåí ê ýåêòàì âîçðàñòà çâåçäíîãî íàñåëåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ îïòè÷åñêèìè ïîëîñàìè. Âîçðàñòà, ïîëó÷åííûå àïïðîêñèìàöèåé ñïåêòðîâ ïðè ïîìîùè nbursts, îáîçíà÷åíû öâåòîâûì êîäèðîâàíèåì.
Èç äèàãðàììû íåìåäëåííî ñëåäóåò, ÷òî êðàñíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü (Strateva
et al. 2001) ñîñòîèò èç ñòàðûõ ãàëàêòèê, òîãäà êàê â ãîëóáîì îáëàêå çàìåòåí
ñóùåñòâåííûé ãðàäèåíò âîçðàñòà.
Íà ãðàèêàõ îò÷åòëèâî âèäåí äëèííûé (ïîðÿäêà 3 mag) õâîñò ãàëàêòèê âûñîêîé ñâåòèìîñòè èç êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, êîòîðûé îäíîçíà÷íî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ýòè ãàëàêòèêè íå ìîãëè ñîðìèðîâàòüñÿ ïóòåì ñëèÿíèÿ
îáúåêòîâ ïîõîæåé ìàññû èç ãîëóáîãî îáëàêà. Ïî äðóãîìó ñöåíàðèþ îáðàçîâàíèå LRG ïðîèñõîäèëî êàê ïîñëåäîâàòåëüíîå ñëèÿíèå ìàññèâíûõ ãàëàêòèê
èç êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Ïðè ýòîì ïîñêîëüêó ãàëàêòèêè êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðàêòè÷åñêè íå èìåþò ìåæçâåçäíîãî ìàòåðèàëà, ðåçóëüòàò
èõ ñëèÿíèÿ òàêæå áóäåò ëèøåí ìåæçâåçäíîãî ãàçà (ò.í. dry merger ), è â íåì
òàêèì îáðàçîì íå áóäåò ïðîèñõîäèòü ñêîëüêî-íèáóäü çàìåòíîãî çâåçäîîáðàçîâàíèÿ. Ýòî äîëæíî ñîçäàâàòü ýåêò íàñûùåíèÿ íà äèàãðàììå ñâåòèìîñòü
ìåòàëëè÷íîñòü â îáëàñòè âûñîêèõ ñâåòèìîñòåé, êîòîðûé îòñóòñòâóåò â íàøèõ
äàííûõ. Ñëåäîâàòåëüíî, åäèíñòâåííûì ïðàâäîïîäîáíûì îáúÿñíåíèåì îðìèðîâàíèÿ õâîñòà ÿðêèõ êðàñíûõ ãàëàêòèê ÿâëÿåòñÿ ñöåíàðèé ïîâòîðÿþùåãîñÿ ñëèÿíèÿ áîãàòûõ ãàçîì ìàññèâíûõ ãîëóáûõ ãàëàêòèê. Âàæíî îòìåòèòü,
÷òî òàêèå ãàëàêòèêè ÷ðåçâû÷àéíî ðåäêî âñòðå÷àþòñÿ (åñëè ñóùåñòâóþò âîîáùå) â ëîêàëüíîé Âñåëåííîé, íî ïîâñåìåñòíî ïðèñóòñòâóþò íà âûñîêèõ êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ, ò.å. áûëè øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíû â ðàííåé Âñåëåííîé, êîãäà
îðìèðîâàëèñü íàèáîëåå ìàññèâíûå ãàëàêòèêè êðàñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè.
Äðóãàÿ âàæíàÿ äåòàëü íà äèàãðàììå MH îò g−H íàëîæåíèå ìîëîäûõ ãàëàêòèê è ãàëàêòèê ñðåäíåãî âîçðàñòà íà êðàñíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, âïëîòü
äî 0.7 mag ïåðåêðûòèÿ â êðàñíóþ ñòîðîíó ïî öâåòó g − H . Ïî âñåé âèäèìîñòè, ýòî çàïûëåííûå ãàëàêòèêè ñ àêòèâíûì çâåçäîîáðàçîâàíèåì, ñóïåðïîçèöèÿ ìîëîäûõ è ñòàðûõ íàñåëåíèé â êîòîðûõ, ïëþñ ýåêòû, ñâÿçàííûå ñ
ïûëüþ, ïðèâîäÿò ê òàêîé êîìáèíàöèè MH è g − H .
Áîëüøîå êîëè÷åñòâî ïûëè, íàáëþäàåìîå â ãàëàêòèêàõ, ãäå âîçðàñò çâåçäíî-
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
74
ãî íàñåëåíèÿ ñîñòàâëÿåò 2-3 ìëðä ëåò, ñêîðåå âñåãî ñâÿçàíî ñ àçîé ïîñòàñèìïòîòè÷åñêîé âåòâè ãèãàíòîâ (post-AGB), êîòîðóþ ìàññîâî ïðîõîäÿò çâåçäû â
íèõ. Post-AGB àçà òàêèì îáðàçîì îêàçûâàåò âàæíîå âëèÿíèå íà èíòåãðàëüíûå öâåòà (ò.å. öâåòà íà ìàñøòàáàõ âñåé ãàëàêòèêè).
2.4.3
Âûâîäû
 ãëàâå ïðåäñòàâëåíû ñòåïåííûå ïðèáëèæåíèÿ k -ïîïðàâîê â 9 øèðîêî èñïîëüçóåìûõ îïòè÷åñêèõ (ugriz ) è èíðàêðàñíûõ (Y JHK ) øèðîêîïîëîñíûõ
èëüòðàõ êàê óíêöèè êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è íàáëþäàåìûõ öâåòîâ äëÿ ãàëàêòèê íà êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ Z < 0.5. Òðàäèöèîííûå ìåòîäû âû÷èñëåíèÿ
k -ïîïðàâîê îñíîâàíû íà àïïðîêñèìàöèè SED è òðåáóþò íàëè÷èÿ ìíîãîöâåòíîé îòîìåòðèè, êîòîðàÿ äîñòóïíà äàëåêî íå âî âñåõ ñëó÷àÿõ. Ïðåäëîæåííûé
â äàííîé ãëàâå ïîäõîä ïîçâîëÿåò âû÷èñëÿòü ñ òàêîé æå òî÷íîñòüþ çâåçäíûå
âåëè÷èíû ãàëàêòèêè â ïîêîÿùåéñÿ ñèñòåìå îòñ÷åòà íà îñíîâå ìèíèìàëüíîãî
íàáîðà íàáëþäàåìûõ ïàðàìåòðîâ, âêëþ÷àþùåãî â ñåáÿ 2 îòîìåòðè÷åñêèõ
èçìåðåíèÿ è êðàñíîå ñìåùåíèå. Äëÿ ÿðêèõ êðàñíûõ ãàëàêòèê ìû ïðèâîäèì
ïðèáëèæåíèÿ k -ïîïðàâîê â âèäå îäíîìåðíûõ ïîëèíîìîâ ïî êðàñíîìó ñìåùåíèþ.
2.5 Ïðèëîæåíèå
2.5.1
Äâóìåðíîå àíàëèòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå
k -ïîïðàâîê
 äàííîé ñåêöèè ìû ïðèâîäèì òàáëèöû, âêëþ÷àþùèå â ñåáÿ êîýèöèåíòû
àíàëèòè÷åñêîé àïïðîêñèìàöèè k -ïîïðàâîê. Êîëîíêè â êàæäîé òàáëèöå ñîäåðæàò ÷ëåíû ñòåïåííîãî ïðèáëèæåíèÿ ïî öâåòó, îò ïîñòîÿííîãî äî ÷ëåíà
3-ãî ïîðÿäêà. ÿäû îòðàæàþò çàâèñèìîñòü ïî êðàñíîìó ñìåùåíèþ. Ìàêñèìàëüíàÿ ñòåïåíü ïîëèíîìèàëüíîé ïîâåðõíîñòè ìåíÿåòñÿ îò 5 äî 7 (â ñëó÷àå
ïîëîñû H ), ïîýòîìó â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ êîýèöèåíòû âûñîêèõ ñòåïåíåé
ïî êðàñíîìó ñìåùåíèþ è öâåòó ðàâíû íóëþ.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(u − r)0
0
1.63349
-71.84
257.509
-308.573
42.8572
(u − r)1
0
2.24658
20.4939
-42.3042
63.0036
0
75
(u − r)2 (u − r)3
0
0
0.141845 -0.13441
-3.82771 0.789867
-4.05721
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.3: Êîýèöèåíòû ax,y äâóìåðíîãî ñòåïåííîãî ïðèáëèæåíèÿ k ïîïðàâîê Ku (Z, u − r) â èëüòðå SDSS u (ñì. Ôîðìóëó 2.1). Äëÿ òîãî, ÷òî-
áû îïðåäåëèòü çíà÷åíèå Ku íåîáõîäèìî ñóììèðîâàòü ÷ëåíû ïîëèíîìà âèäà
Z x × (u − r)y èç çàãîëîâêà òàáëèöû è åå ïåðâîé êîëîíêè, óìíîæåííûå íà
êîýèöèåíò èç ñîîòâåòñòâóþùåé ÿ÷åéêè òàáëèöû.
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(g − r)0
0
-0.900332
3.65877
-16.7457
87.3565
-123.671
(g − r)1 (g − r)2 (g − r)3
0
0
0
3.97338 0.774394 -1.09389
-8.04213 11.0321 0.781176
-31.1241 -17.5553
0
71.5801
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.4: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà SDSS g êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà g − r.
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(g − r)0
0
-1.61294
9.13285
-81.8341
250.732
-215.377
(g − r)1 (g − r)2 (g − r)3
0
0
0
3.81378 -3.56114 2.47133
9.85141 -5.1432 -7.02213
-30.3631 38.5052
0
-25.0159
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.5: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà SDSS r êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà g − r.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(g − i)0
0
-2.41799
11.2598
-94.7387
285.775
-222.641
(g − i)1
0
4.68318
5.14198
-14.154
-51.6662
0
76
(g − i)2 (g − i)3
0
0
-3.70678 1.5155
-2.64767 -3.63215
27.2864
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.6: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà SDSS i êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà g − i.
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(r − z)0
0
-1.7252
14.9772
-41.1269
11.3667
23.5438
(r − z)1
0
3.35566
-23.1956
75.2648
-48.3299
0
(r − z)2 (r − z)3
0
0
0.469411 0.350873
-3.32427 1.78842
-10.2986
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.7: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà SDSS z êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà r − z .
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(Y − H)0 (Y − H)1 (Y − H)2 (Y − H)3
0
0
0
0
-2.01575
2.70429
6.01384
-5.17119
14.3112
-13.2354 -4.03961
13.2633
-46.4835
12.7464
-26.3263
0
80.2341
27.9842
0
0
-66.1958
0
0
0
Òàáëèöà 2.8: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS Y êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà Y − H .
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
77
(J − K)0 (J − K)1 (J − K)2 (J − K)3
0
0
0
0
-0.765217 2.43055 -0.427304 0.277662
1.59864
-14.646
12.0911
-1.2131
-4.02136
18.077
-26.1137
0
18.5608
25.2691
0
0
-40.3567
0
0
0
Òàáëèöà 2.9: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS J êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà J − K .
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Z7
(H − K)0 (H − K)1 (H − K)2 (H − K)3
0
0
0
0
-0.642942 -1.05192
-15.5123
-18.1957
26.3667
80.0291
192.688
179.956
-274.11
-564.952
-848.543
-646.653
1081
1569.47
1741.31
761.264
-1938.48
-1893.45
-1488.4
0
1448.38
869.396
0
0
-249.952
0
0
0
Òàáëèöà 2.10: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS H êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà H − K .
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(J − K)0 (J − K)1 (J − K)2 (J − K)3
0
0
0
0
-2.80374
4.14968
1.15579
-1.94003
13.4077
-39.5749
11.7
4.7809
-69.7725
94.0769
-35.1023
0
157.649
-44.0291
0
0
-132.317
0
0
0
Òàáëèöà 2.11: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS K êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà J − K .
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Z7
(u − r)0
0
8.81624
33.0392
-1223.73
6304.63
-15288.5
18533.6
-8719.48
(u − r)1
0
-12.0027
39.7152
236.944
-659.764
395.301
-67.5999
0
78
(u − r)2 (u − r)3
0
0
5.57928 -0.825005
-18.7077
4.0901
-52.6404 -3.43017
162.85
-1.62112
-83.6382
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.12: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.3, íî íà îñíîâå êîäà korret.
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(g − r)0
0
-0.962084
15.6602
-82.9388
273.308
-312.677
(g − r)1 (g − r)2 (g − r)3
0
0
0
2.2796 4.16029 -3.27579
-14.8073 19.261 4.28022
-49.2478 -40.9139
0
131.339
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.13: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà SDSS g êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà g − r.
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(g − r)0
0
-0.351251
1.93312
-69.9339
253.373
-235.32
(g − r)1 (g − r)2 (g − r)3
0
0
0
2.61848 -2.99032 1.59058
16.0682 -2.16736 -4.24709
-49.337 22.9267
0
12.0421
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.14: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà SDSS r êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà g − r.
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(g − i)0
0
-5.58619
22.398
-16.5911
-12.0117
21.0947
(g − i)1
0
8.51897
-31.8699
40.9251
-44.6466
0
79
(g − i)2 (g − i)3
0
0
-3.44266 0.823935
7.13812 -2.26748
6.77963
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.15: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà SDSS i êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà g − i.
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(r − z)0
0
-1.426
2.9386
8.08986
-93.2991
133.298
(r − z)1 (r − z)2 (r − z)3
0
0
0
3.08833 -0.726039 1.06364
-8.48028 -8.18852 -1.35281
53.5534 13.6829
0
-77.1975
0
0
0
0
0
Òàáëèöà 2.16: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà SDSS z êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà r − z .
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(Y − H)0 (Y − H)1 (Y − H)2 (Y − H)3
0
0
0
0
-2.62137
4.7578
2.28856
-4.02782
29.4209
-26.5297
10.1083
10.5582
-141.372
34.7785
-41.2725
0
311.42
26.8742
0
0
-264.997
0
0
0
Òàáëèöà 2.17: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS Y êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà Y − H .
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
80
(J − K)0 (J − K)1 (J − K)2 (J − K)3
0
0
0
0
-0.472236
2.1536
0.811858 -1.87211
-0.107502 -8.00546
16.6955
4.85177
-18.2002 -27.5709 -46.9334
0
111.89
99.1294
0
0
-162.057
0
0
0
Òàáëèöà 2.18: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS J êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà J − K .
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Z7
(H − K)0 (H − K)1 (H − K)2 (H − K)3
0
0
0
0
0.132484
1.93083
-4.7581
-6.67018
8.61784
-17.3496
28.7714
8.05742
-83.7003
267.725
127.193
109.678
134.398
-1657.94
-851.199
-217.543
567.048
4005.55
1071.17
0
-2000.79
-3298.45
0
0
1697.02
0
0
0
Òàáëèöà 2.19: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS H êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà H − K .
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
(J − K)0 (J − K)1 (J − K)2 (J − K)3
0
0
0
0
-3.1771
1.66876
1.45967
-3.40684
17.9897
-7.83528
13.3436
9.32974
-114.067
-17.793
-42.0747
0
318.424
70.0829
0
0
-299.557
0
0
0
Òàáëèöà 2.20: Òî æå, ÷òî è Òàá. 2.12, íî äëÿ èëüòðà UKIDSS K êàê óíêöèÿ
êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è öâåòà J − K .
ëàâà 2.
2.5.2
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
Êàëüêóëÿòîð
81
k -ïîïðàâîê
Äëÿ òîãî, ÷òîáû îáëåã÷èòü çàèíòåðåñîâàííîìó ñîîáùåñòâó èñïîëüçîâàíèå
îïèñàííûõ àíàëèòè÷åñêèõ àïïðîêñèìàöèé äëÿ âû÷èñëåíèÿ íåîáõîäèìûõ k ïîïðàâîê ïî ñîáñòâåííûì äàííûì, ìû ðåàëèçîâàëè ñïåöèàëüíûé âåá-ñàéò
ïîä íàçâàíèåì K-orretion Calulator 4 (Êàëüêóëÿòîð Ê-ïîïðàâîê), ðàññ÷èòàííûé íà íåñêîëüêî âîçìîæíîñòåé âçàèìîäåéñòâèÿ.  ïåðâîì è ïðîñòåéøåì ñëó÷àå ïîëüçîâàòåëü ìîæåò îïðåäåëèòü k -ïîïðàâêè äëÿ èíòåðåñóþùèõ
åãî îáúåêòîâ, âðó÷íóþ çàïîëíÿÿ èíòåðàêòèâíóþ îðìó (ñì. èñ. 2.8). Ýòîò
íàèáîëåå åñòåñòâåííûé è ëåãêèé ñïîñîá ðàáîòàåò â ëþáîì ñîâðåìåííîì âåááðàóçåðå. Âòîðàÿ âîçìîæíîñòü ñåðâèñà èñïîëüçîâàíèå ãîòîâûõ òåêñòîâ ïðîãðàìì, íàïèñàííûõ íà íàèáîëåå ïîïóëÿðíûõ ÿçûêàõ ðàáîòû ñ äàííûìè (,
idl, python), ñîäåðæàùèõ ìàññèâû êîýèöèåíòîâ àïïðîêñèìàöèé è ïðè-
ãîäíûõ äëÿ âñòðàèâàíèÿ â ïðîãðàììû ïîëüçîâàòåëÿ. Ïî ðåçóëüòàòàì ïîæåëàíèé è ïðåäëîæåíèé îò ïîëüçîâàòåëåé ñåðâèñà ìû ðàññìîòðèì âîçìîæíîñòü
ñîçäàíèÿ ñðåäñòâà äëÿ ìàññîâîãî âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê â ðàìêàõ äàííîãî
âåá-ñàéòà.
4 http://kor.sai.msu.ru
ëàâà 2.
Öâåòà áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ
82
èñ. 2.8: Èíòåðåéñ âåá-ñåðâèñà Êàëüêóëÿòîð Ê-ïîïðàâîê, äîñòóïíîãî ïî
àäðåñó http://kor.sai.msu.ru.
ëàâà 3
Îòîæäåñòâëåíèå â îïòè÷åñêîì è
èíðàêðàñíîì äèàïàçîíå ðåíòãåíîâñêèõ
èñòî÷íèêîâ â ãàëàêòè÷åñêîì áàëäæå è
ïëîñêîñòè àëàêòèêè
3.1 Ââåäåíèå
Íà÷èíàÿ ñ ñàìîãî ïåðâîãî îáíàðóæåíèÿ So X-1, ÿð÷àéøåãî ðåíòãåíîâñêîãî èñòî÷íèêà íà íåáå, â ðåíòãåíîâñêîì äèàïàçîíå áûëî îòêðûòî ìíîæåñòâî
îáúåêòîâ ðàçëè÷íûõ òèïîâ. Ê íàñòîÿùåìó ìîìåíòó íåïîëíûé ïåðå÷åíü êàòåãîðèé ïîäîáíûõ èñòî÷íèêîâ âêëþ÷àåò â ñåáÿ ìîëîäûå çâåçäíûå îáúåêòû,
âñïûõèâàþùèå çâåçäû, êîìïàêòíûå âûðîæäåííûå çâåçäû, îñòàòêè âñïûøåê
ñâåðõíîâûõ, à òàêæå äèóçíóþ ãîðÿ÷óþ ïëàçìó â ìåæçâåçäíîé ñðåäå. Îäíàêî ïîñêîëüêó ïàíîðàìíûå íàáëþäåíèÿ ñ âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ âñåãäà
áûëè îãðàíè÷åíû ìÿãêèì ðåíòãåíîâñêèì äèàïàçîíîì äî 3 êýÂ, íàøå ïîíèìàíèå ïðèðîäû ðàçëè÷íûõ òèïîâ ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ â àëàêòèêå íåëüçÿ
ñ÷èòàòü ïîëíûì. Ìÿãêèå ðåíòãåíîâñêèå êâàíòû ñ ýíåðãèÿìè ìåíåå 3 êý õîðîøî ïîãëîùàþòñÿ ìåæçâåçäíîé ñðåäîé â àëàêòèêå; ïîýòîìó íàáëþäåíèÿ
â ýòîì ó÷àñòêå ñïåêòðà ïîêðûâàþò òîëüêî îêðåñòíîñòè Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû.
Ìåæçâåçäíàÿ ñðåäà ïî÷òè ïîëíîñòüþ ïðîçðà÷íà äëÿ îòîíîâ ñ ýíåðãèÿìè áîëåå 3 êý âñþäó â àëàêòèêå, îäíàêî ïðè ïàíîðàìíûõ íàáëþäåíèÿõ â òàêîì
æåñòêîì ðåíòãåíîâñêîì äèàïàçîíå âîçíèêàþò ñåðüåçíûå òðóäíîñòè, ñâÿçàííûå ñ ñîçäàíèåì äåòåêòîðîâ ñ õîðîøåé êâàíòîâîé ýåêòèâíîñòüþ, â ñèëó
åñòåñòâåííûõ îãðàíè÷åíèé íà îòðàæåíèå è äèðàêöèþ æåñòêèõ ðåíòãåíîâ83
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
84
ñêèõ ëó÷åé. Ïî ýòîé ïðè÷èíå ìíîæåñòâî íåèçó÷åííûõ ÿâëåíèé â îáëàñòè
àñòðîèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé ñêðûâàåòñÿ èìåííî â ýòîì äèàïàçîíå, à ñîïóòñòâóþùèå íàáëþäåíèÿ â äðóãèõ äèàïàçîíàõ äëèí âîëí, ñïîñîáñòâóþùèå
íàäåæíîìó îòîæäåñòâëåíèþ èñòî÷íèêîâ ñ áîëüøèìè ïîçèöèîííûìè íåîïðåäåëåííîñòÿìè, ïðèîáðåòàþò ðåøàþùåå çíà÷åíèå.
 ñâÿçè ñ îáùèì ðàçâèòèåì íàáëþäàòåëüíûõ àðõèâîâ è ñðåäñòâ äîñòóïà
ê íèì èç Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, çàäà÷à ïîèñêà îïòè÷åñêèõ äâîéíèêîâ
ðåíòãåíîâñêèõ ñèñòåì ñòàíîâèòñÿ êëàññè÷åñêîé äåìîíñòðàöèåé âàæíîñòè õðàíåíèÿ è ñèñòåìàòèçàöèè âñåõ ïðîâîäÿùèõñÿ â ðàìêàõ àñòðîèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé íàáëþäåíèé ñ öåëüþ èõ âîçìîæíîãî ïîâòîðíîãî èñïîëüçîâàíèÿ â
áóäóùåì. Íàø èíòåðåñ ê îòîæäåñòâëåíèÿì â îïòè÷åñêîì è ñîñåäíèõ äèàïàçîíàõ äëèí âîëí òàêæå îáóñëîâëåí òåì àêòîì, ÷òî êàê ðåçóëüòàò äàííûõ
èññëåäîâàíèé ïîÿâëÿþòñÿ îöåíêè ïîòîêîâ ñèñòåì ñ àêêðåöèîííûìè äèñêàìè
íà ÷àñòîòàõ, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî äèñêðèìèíèðóþùèìè äëÿ ìíîãèõ
ìîäåëåé ïîäîáíûõ îáúåêòîâ.
Ìû òàêèì îáðàçîì ïðåäïðèíèìàåì ñèñòåìàòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ, êîòîðûå íå èìåþò îïòè÷åñêèõ äâîéíèêîâ èëè èìåþò
íåäîñòàòî÷íî íàäåæíûå îòîæäåñòâëåíèÿ. Ïðîèñõîäÿùàÿ ðàáîòà äàëåêà îò çàâåðøåíèÿ, íî ìû ïîñ÷èòàëè âîçìîæíûì ïðåäñòàâèòü â íàñòîÿùåì èññëåäîâàíèè 4 ñëó÷àÿ îòîæäåñòâëåíèé ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ, âûïîëíåííûõ â ðàìêàõ äâóõ ðàçëè÷íûõ ïîäõîäîâ, îáà êîòîðûõ ñóùåñòâåííûì îáðàçîì èñïîëüçóþò äîñòèæåíèÿ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè. Ïåðâûé ïîäõîä, ò.í. àðõèâíûå
èññëåäîâàíèÿ (arhival researh ), çàêëþ÷àåòñÿ â ïîèñêå è àíàëèçå ãëóáîêèõ
îïòè÷åñêèõ/ÈÊ íàáëþäåíèé ïîëåé èíòåðåñà â êðóïíåéøèõ íàáëþäàòåëüíûõ
àðõèâàõ ìèðà, â ÷èñëî êîòîðûõ âõîäÿò ESO Arhive1, Hubble Legay Arhive2,
NOAO Siene Arhive3, êîëëåêöèÿ àðõèâîâ CASU Astronomial Data Centre4 ,
Canadian Astronomy Data Centre5 è äðóãèå. Ñóòü âòîðîãî ïîäõîäà ñîñòîèò â
ïðèâëå÷åíèè äëÿ îòîæäåñòâëåíèÿ ñîâðåìåííûõ ãëóáîêèõ îòîìåòðè÷åñêèõ
îáçîðîâ è ïîïûòêå ñîðìóëèðîâàòü êðèòåðèè äëÿ âûäåëåíèÿ èç áîëüøîãî
êîëè÷åñòâà êàòàëîãèçèðîâàííûõ êàíäèäàòîâ (ÿâëÿþùèõñÿ òàêîâûìè íà îñ1 http://arhive.eso.org
2 http://hla.stsi.edu
3 http://arhive.noao.edu/nsa
4 http://asu.ast.am.a.uk/asuad
5 http://adwww.dao.nr.a
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
85
íîâå òðèâèàëüíîãî ïîçèöèîííîãî êðîññ-îòîæäåñòâëåíèÿ) ìèíèìàëüíîãî ÷èñëà íàèáîëåå âåðîÿòíûõ.
 íà÷àëå ãëàâû ïðèâîäèòñÿ îïèñàíèå ïðîñòîé ìîäåëè, ïîçâîëÿþùåé îöåíèâàòü íàáëþäàåìûå â îïòè÷åñêîì/ÈÊ äèàïàçîíàõ ïîòîêè ñèñòåì ñ äîìèíèðóþùèì âêëàäîì àêêðåöèîííîãî äèñêà â èçëó÷åíèå íà èññëåäóåìûõ ÷àñòîòàõ.
Äàëåå, â ñåêöèè 3.3 îáñóæäàåòñÿ çàíîâî ïðîâåäåííîå îòîæäåñòâëåíèå èçâåñòíîé ñèñòåìû 4U1323-619, êîòîðàÿ èìåëà íåâåðíîãî ÈÊ äâîéíèêà, ñðàâíèâàþòñÿ íàáëþäàåìûé è ìîäåëüíûé ïîòîêè, à òàêæå îïèñûâàþòñÿ íåêîòîðûå
àñïåêòû ÈÊ íàáëþäåíèé è ðàáîòû ñ íàáëþäàòåëüíûì àðõèâîì ESO. àçâèâàÿ äàëåå ïîäõîä àðõèâíûõ èññëåäîâàíèé, â ðàçäåëàõ 3.4.2 è 3.4.1 êðàòêî
îïèñûâàþòñÿ âîçìîæíûå îòîæäåñòâëåíèÿ êàíäèäàòîâ â ïðåäñòàâèòåëè èíòåðåñíîé ïîïóëÿöèè óëüòðàêîìïàêòíûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ SLX 1735-269
è IGR J17254-3257; èçè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ýòèõ ðåçóëüòàòîâ áóäåò äàíà
â îòäåëüíîì èññëåäîâàíèè (Zolotukhin et al., â ðàáîòå). Íàêîíåö, â ñåêöèè 3.5
èëëþñòðèðóåòñÿ âîçìîæíîñòü ïðèâëå÷åíèÿ ãëóáîêèõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ ê ïðîöåäóðå îòîæäåñòâëåíèÿ íà ïðèìåðå îáúåêòà AX J194939+2631 èç
êàòàëîãà ASCA ñëàáûõ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ â ïëîñêîñòè àëàêòèêè è
ñîâðåìåííîãî Hα îáçîðà IPHAS.
3.2 Ïîòîê îáëó÷åííîãî àêêðåöèîííîãî äèñêà â îïòè÷åñêîì/ÈÊ
äèàïàçîíå íà ÷àñòîòå ν
Äëÿ òîãî, ÷òîáû èìåòü âîçìîæíîñòü îöåíèâàòü àäåêâàòíîñòü îòîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé ïðåäïîëàãàåìûõ îïòè÷åñêèõ è ÈÊ êàíäèäàòîâ â äâîéíèêè
ðåíòãåíîâñêèõ ñèñòåì ñ àêêðåöèîííûìè äèñêàìè, ìû ðàçðàáîòàëè ïðîñòóþ
ìîäåëü äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïîòîêà îò îáëó÷åííîãî àêêðåöèîííîãî äèñêà â îïòè÷åñêîì/ÈÊ äèàïàçîíå íà ÷àñòîòå ν . Îñíîâíûìè êîìïîíåíòàìè ìîäåëè ÿâëÿþòñÿ êîìïàêòíûé èñòî÷íèê ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, ðàñïîëîæåííûé â öåíòðå àêêðåöèîííîãî äèñêà, è ñàì êëàññè÷åñêèé àêêðåöèîííûé äèñê (Shakura
& Sunyaev 1973). Ïðåäïîëîæåíèå î êîìïàêòíîñòè öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà
îçíà÷àåò, ÷òî åãî ðàçìåðû ñîñòàâëÿþò ∼ (1 . . . 5) × 10Rg ∼ 100 êì, ò.å. ìíîãî
ìåíüøå ðàçìåðîâ àêêðåöèîííîãî äèñêà ñ âíåøíèì ðàäèóñîì rout & 10000 êì,
è ìû ìîæåì ðàññìàòðèâàòü îáëó÷åíèå àêêðåöèîííîãî äèñêà òî÷å÷íûì èñòî÷-
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
86
íèêîì.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äîñòàòî÷íî äîñòîâåðíî èçâåñòíî, ÷òî â ñèñòåìàõ ñ
äèïàìè ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå ðîæäàåòñÿ â ïðîòÿæåííîé êîðîíå ðàçìåðîì îò 20 000 äî 700 000 êì, â çàâèñèìîñòè îò ðåíòãåíîâñêîé ñâåòèìîñòè LX
èñòî÷íèêà (Churh & Balui
nska-Churh 2004). Òàêèì îáðàçîì, ïðèíÿòîå äëÿ
ïðîñòîòû ìîäåëè ïðåäïîëîæåíèå î êîìïàêòíîñòè öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà ÿâëÿåòñÿ âîîáùå ãîâîðÿ äîñòàòî÷íî ãðóáûì. Îäíàêî, êàê áóäåò ïîêàçàíî íèæå
â ñëó÷àå 4U1323-619 (è âîîáùå äëÿ ñëó÷àåâ íåâûñîêîé ðåíòãåíîâñêîé ñâåòèìîñòè LX . 1037 ýðã ñ−1 ), íåòî÷íîñòü îöåíêè ïîòîêà Qν â îïòè÷åñêîì/ÈÊ
äèàïàçîíå, âíîñèìàÿ ýòèì ïðèáëèæåíèåì, íå ïðåâûøàåò àêòîðà 2.
àññìîòðèì ñïåðâà çàäà÷ó â îáùåì âèäå, áåçîòíîñèòåëüíî ðàçìåðîâ öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà. Ïëàíêîâñêàÿ èíòåíñèâíîñòü Iν â åäèíèöàõ
ýðã ñì−2 ñ−1 ö−1 ñòåð−1 â äèàïàçîíå ýëåÿ-Äæèíñà hν < kTef f (rout ) çàäàåòñÿ
èçâåñòíûì âûðàæåíèåì:
2ν 2kTef f
=
Iν =
(3.1)
hν
2
c
kTef f
2
c (e
− 1)
ãäå h, k, c ïîñòîÿííàÿ Ïëàíêà, ïîñòîÿííàÿ Ñòåàíà-Áîëüöìàíà è ñêîðîñòü
ñâåòà, ñîîòâåòñòâåííî, à Tef f ýåêòèâíàÿ òåìïåðàòóðà àêêðåöèîííîãî äèñêà. Ïðåäïîëàãàÿ, ÷òî îáëó÷åííûé äèñê èçëó÷àåò â îïòè÷åñêîì/ÈÊ äèàïàçîíå
ïî óêàçàííîìó çàêîíó, ìû ìîæåì îïðåäåëèòü íàáëþäàåìûé íà ðàññòîÿíèè d
ïîòîê îò àêêðåöèîííîãî äèñêà, íàêëîíåííîãî íà óãîë i ê ëó÷ó çðåíèÿ è âèäèìîãî ñêâîçü îïòè÷åñêóþ òîëùó τν ìåæçâåçäíîãî ãàçà, ïóòåì èíòåãðèðîâàíèÿ
çàâèñèìîñòè Iν (Tef f (r)) ïî ðàäèóñó äèñêà r îò 0 äî åãî âíåøíåãî êðàÿ rout :
2hν 3
Qν =
Z
1
Iν cos i e−τν dΩ = 2
d
Z
2ν 2kTef f
cos i e−τν dS =
2
c
Z
2
2ν k −τν rout
Tef f (r)2πrdr
cos i 2 2 e
cd
0
1
Iν cos i e−τν dS = 2
d
Z
Çàìåíÿÿ ïåðåìåííóþ èíòåãðèðîâàíèÿ íà áåçðàçìåðíóþ âåëè÷èíó x =
r/rout è ïîäñòàâëÿÿ ñòåïåííîé çàêîí èçìåíåíèÿ ýåêòèâíîé òåìïåðàòór m
) =
ðû äèñêà ñ ðàäèóñîì èç êëàññè÷åñêîì ìîäåëè Tef f (r) = Tef f (rout )( rout
Tef f (rout)xm , ìû ïîëó÷èì:
ëàâà 3.
87
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
2ν 2k −τν
Qν = 2π cos i 2 2 e
cd
Z
rout /rout
Tef f (rout)(
0
r
rout
2
)m rout
r
rout
Z 1
d(
r
rout
)
2ν 2k
2
xm xdx
e−τν
= 2π cos i 2 2 Tef f (rout)rout
cd
Z 01
2
2ν k
2
= 2π cos i 2 2 Tef f (rout)rout
e−τν
xm+1dx
cd
0
Îáîçíà÷èâ èíòåãðàë êàê f1 , ïîëó÷èì îêîí÷àòåëüíóþ îðìóëó äëÿ ïîòîêà
íà ÷àñòîòå ν :
2ν 2k
2
Qν = 2f1π cos i 2 2 Tef f (rout ) rout
(3.2)
e−τν
cd
 ñòàíäàðòíîé ìîäåëè äèñêîâîé àêêðåöèè Tef f (r) ∝ r−15/32 è òàêèì îáðàçîì m = −15/32; ñëåäîâàòåëüíî, èíòåãðèðîâàíèå äàåò ñëåäóþùèé àêòîð
f1 :
1
1
32 49/32 1 32
(3.3)
x
|0 =
49
49
0
0
 âåðòèêàëüíî èçîòåðìè÷åñêîì äèñêå (ñì., íàïðèìåð, Vrtilek et al. (1990))
Tef f (r) ∝ r−3/7 è m = −3/7; â ýòîì ñëó÷àå àêòîð f1:
f1 =
Z
x
m+1
1
dx =
Z
x17/32dx =
1
7
7 11/7 1
x |0 =
(3.4)
11
11
0
0
Äëÿ òîãî, ÷òîáû îïðåäåëèòü íàáëþäàåìûé ïîòîê íåîáõîäèìî òàêèì îáðàçîì íàéòè òåìïåðàòóðó íà âíåøíåì êðàþ äèñêà Tef f (rout), êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ õàðàêòåðîì îáëó÷åíèÿ. Ïðåäïîëîæèâ, ÷òî îáëó÷åíèå íå ìåíÿåò ñóùåñòâåííî ñòðóêòóðû êëàññè÷åñêîãî äèñêà, òîëùèíà êîòîðîãî çàâèñèò îò âûñîòû êàê z0 ∝ rn , â ñëó÷àå òî÷å÷íîãî öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà, áóäåì èìåòü
(Shakura & Sunyaev 1973):
f1 =
Z
x
m+1
dx =
Z
x4/7dx =
LX
LX dz0 z0
LX
(3.5)
cos
θ
=
η
(
−
)
=
η
(n − 1)
4πr2
4πr2 dr
r
4πr2
ãäå η ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äîëþ ïîãëîùåííîãî èçëó÷åíèÿ, ïàäàþùåãî íà
ïîâåðõíîñòü äèñêà, à θ óãîë ïàäåíèÿ èçëó÷åíèÿ öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà
íà äàííûé ýëåìåíò äèñêà. Ñîîòâåòñòâåííî, ïîñëåäíåå ñîîòíîøåíèå ìîæåò
4
σTef
f =η
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
88
áûòü èñïîëüçîâàíî äëÿ îïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû íà âíåøíåì êðàþ äèñêà
Tef f (rout) (îáîçíà÷àåìîé èíîãäà òàêæå Tef f, out ) è, äàëåå, íàáëþäàåìîãî ïîòîêà Qν .
Íåêîìïàêòíîñòü öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà ãëàâíûì îáðàçîì èçìåíÿåò ãåîìåòðèþ çàäà÷è, à èìåííî õàðàêòåð îáëó÷åíèÿ âíåøíèõ ÷àñòåé äèñêà, ò.ê.
èçëó÷åíèå îò èñòî÷íèêà á
îëüøèõ óãëîâûõ ðàçìåðîâ ïàäàåò íà äèñê ïîä ìåíüøèì óãëîì, óâåëè÷èâàÿ îáëó÷åíèå è, ñîîòâåòñòâåííî, îïòè÷åñêóþ ñâåòèìîñòü.
Äëÿ íåñëèøêîì ïðîòÿæåííîãî ñåðè÷åñêîãî èñòî÷íèêà, ðàçìåðû êîòîðîãî
íå ïðåâûøàþò 10-15% îò ðàçìåðîâ äèñêà, ìû ìîæåì ïåðåïèñàòü cos θ èç
ñîîòíîøåíèÿ3.5 êàê cos θ ≃ z0 /r. Òàêèì îáðàçîì, äàííûé ñëó÷àé îòëè÷àåòñÿ îò êëàññè÷åñêîãî íà àêòîð (n − 1)−1/4, ÷òî äëÿ α-äèñêà ñ çàâèñèìîñòüþ
òîëùèíû îò ðàäèóñà n = 9/8 ñîñòàâëÿåò óâåëè÷åíèå îïòè÷åñêîãî ïîòîêà Qν
â 1.7 ðàçà.
3.3 Èññëåäîâàíèå 4U1323-619
4U1323-619 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìàëîìàññèâíóþ ðåíòãåíîâñêóþ äâîéíóþ ñèñòåìó, êîòîðàÿ äåìîíñòðèðóåò 50-ìèíóòíûå ðåíòãåíîâñêèå çàòìåíèÿ ñ ïåðèîäè÷íîñòüþ â 2.94 ÷àñà. Âïåðâûå îáíàðóæåííàÿ ñ ïîìîùüþ Uhuru è
Ariel V (Forman et al. 1978; Warwik et al. 1981), îíà äîëãîå âðåìÿ îñòàâàëàñü íåèçó÷åííîé. Îò÷àñòè ýòî áûëî ñâÿçàíî ñ åå íåâûñîêîé ñâåòèìîñòüþ
(LX(0.1−10
≃ 5 × 1036 ýðã ñ−1 íà ðàññòîÿíèè 10 êïê) è íåáëàãîïðèÿòíûì
äëÿ íàáëþäåíèé ïîëîæåíèåì â îáëàñòè ñ êðàéíå âûñîêèì óðîâíåì ãàëàêòè÷åñêîé ýêñòèíêöèè, b = +0.2◦. Òîëüêî ñ çàïóñêîì EXOSAT (Parmar et al.
1989) áûëè îáíàðóæåíû ïåðèîäè÷åñêèå ïàäåíèÿ åå ðåíòãåíîâñêîãî ïîòîêà, ò.í.
äèïû. Èõ ñòàáèëüíîñòü íåäâóñìûñëåííî ñâèäåòåëüñòâóåò î ïðÿìîé ñâÿçè ñ
îðáèòàëüíûì ïåðèîäîì äâîéíîé ñèñòåìû, ÷òî òàêæå ïîäòâåðæäàåòñÿ â íåêîòîðûõ äðóãèõ ñèñòåìàõ ñ ðåíòãåíîâñêèìè äèïàìè, êîòîðûå êðîìå ïðî÷åãî
äåìîíñòðèðóþò îñòðûå çàòìåíèÿ, ñâÿçàííûå ñ ïðîõîæäåíèåì çâåçäû-äîíîðà
ïåðåä öåíòðàëüíûì ðåíòãåíîâñêèì èñòî÷íèêîì (íàïðèìåð, X0748-676, Parmar
et al. (1986)). Äëèííûå è ãëóáîêèå çàòìåíèÿ òðàäèöèîííî îáúÿñíÿþòñÿ ãåîìåòðè÷åñêèì çàòìåíèåì öåíòðàëüíîãî ðåíòãåíîâñêîãî èñòî÷íèêà òîëñòûì àêêðåöèîííûì äèñêîì, îáðàçóþùèìñÿ ïî âñåé âèäèìîñòè â ñâÿçè ñî ñòîëêíîâåêýÂ)
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
89
íèåì ïàäàþùåãî ñ çâåçäû-äîíîðà âåùåñòâà è ñàìèì äèñêîì, òîãäà êàê äèïû
ñâÿçûâàþò ñ çàòåìíåíèåì ðåíòãåíîâñêîãî èñòî÷íèêà âåùåñòâîì â êîðîíå àêêðåöèîííîãî äèñêà.  äàííîì ñëó÷àå îòñóòñòâèå ðåíòãåíîâñêèõ çàòìåíèé è
äëèòåëüíîñòü äèïà â 30% îðáèòàëüíîãî ïåðèîäà ïîçâîëÿþò ñäåëàòü îöåíêó
íàêëîíåíèÿ îðáèòàëüíîé ïëîñêîñòè ê ëó÷ó çðåíèÿ i = 60 − 80◦ (Frank et al.
1987).
Âïåðâûå ê ïðîáëåìå îòîæäåñòâëåíèÿ 4U1323-619 â îïòè÷åñêîì äèàïàçîíå
ïîäîøåë Smale (1995), èìåÿ ê òîìó ìîìåíòó êîîðäèíàòû, ïîëó÷åííûå íà îáñåðâàòîðèè Einstein, òî÷íîñòü êîòîðûõ ñîñòàâëÿëà 2.5 arse (èñòî÷íèê D â
ðàáîòå Parmar et al. (1989)). Smale (1995) íå óäàëîñü îáíàðóæèòü îïòè÷åñêèõ
äâîéíèêîâ â ñóùåñòâóþùèõ îòîîáçîðàõ íåáà ñ ïðåäåëüíîé çâåçäíîé âåëè÷èíîé ∼ 21 − 22 mag â èëüòðå J , ÷òî íå âûçûâàåò áîëüøèõ âîïðîñîâ, òàê
êàê èçâåñòíàÿ ïî äàííûì ðåíòãåíîâñêèõ íàáëþäåíèé ïëîòíîñòü ïîãëîùåíèÿ
íà ëó÷å çðåíèÿ äî 4U1323-619 ñîñòàâëÿåò 4 × 1022 àòîìîâ ñì−2 (Parmar et al.
1989), ÷òî ëåãêî ïðåîáðàçóåòñÿ â îïòè÷åñêîå ïîãëîùåíèå AV ∼ 18 mag.  èí-
ðàêðàñíîì äèàïàçîíå, îäíàêî, ïîãëîùåíèå ñêàçûâàåòñÿ ñóùåñòâåííî ñëàáåå
(AK /AV = 0.11; Rieke & Lebofsky (1985)). Ýòî, è îòêðûòèÿ ÈÊ-äâîéíèêîâ
ìàëîìàññèâíûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ â ðàáîòå Naylor et al. (1991) ñ âåëè÷èíàìè K = 13−15 mag, êîòîðûå âîçìîæíî áûëî íîðìèðîâàòü íà ðàçëè÷íûå
ðàññòîÿíèÿ è ðåíòãåíîâñêèå ñâåòèìîñòè, äàâàëè íàäåæäó îáíàðóæèòü îáúåêò
ñ âåëè÷èíîé K = 17 − 19 mag, ÷òî â ëþáîì ñëó÷àå ïîïàäàåò â äîñòóïíóþ
òåëåñêîïàì ñ ñîâðåìåííûìè ÈÊ-äåòåêòîðàìè îáëàñòü.
Smale (1995) ïðåäïðèíÿë èññëåäîâàíèå ðàäèóñà îøèáîê Einstein â èëüòðå K ′ íà Àíãëî-Àâñòðàëèéñêîì Òåëåñêîïå è îáíàðóæèë îáúåêò (ñì. èñòî÷íèê C íà èñ. 3.1) ñ ïîëîæåíèåì RA(B1950)=13h23m17.01s ± 0.15s,
De(B1950)=−61◦52′35.45′′ ±1.0′′ è çâåçäíîé âåëè÷èíîé K ′ = 17.05±0.20 mag.
Áîëåå äî ïðåäåëüíîé çâåçäíîé âåëè÷èíû K ′ ∼ 20.5 mag, ñîîòâåòñòâóþùåé
óðîâíþ â 3σ , îáíàðóæèòü â ðàäèóñå îøèáîê íè÷åãî íå óäàëîñü. Ïðîâåäÿ
ñåðèþ íàáëþäåíèé äëèòåëüíîñòüþ â îðáèòàëüíûé ïåðèîä äâîéíîé ñèñòåìû,
Smale (1995) òàêæå îáíàðóæèë ïåðåìåííîñòü îáúåêòà â ÈÊ-äèàïàçîíå (õîòÿ
è íà íåâûñîêîì óðîâíå çíà÷èìîñòè), ñõîæóþ ñ ïåðåìåííîñòüþ, èçâåñòíîé ïî
äàííûì ðåíòãåíîâñêèõ íàáëþäåíèé, òåì ñàìûì óáåäèâøèñü â ïðàâèëüíîñòè
ñâîåãî îòîæäåñòâëåíèÿ.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
90
 ïîñëåäíèå ãîäû ñèñòåìà 4U1323-619, äåìîíñòðèðóþùàÿ ðåíòãåíîâñêèå
äèïû, ïðèâëåêëà âíèìàíèå èññëåäîâàòåëåé êàê ëàáîðàòîðèÿ äëÿ èçó÷åíèÿ
nska-Churh et al. 1999; Boirin et al. 2005;
êîðîíû àêêðåöèîííîãî äèñêà (Balui
Churh et al. 2005). Ýòè èññëåäîâàíèÿ è äðóãèå íàáëþäàòåëüíûå óñèëèÿ ïðèâåëè ê òîìó, ÷òî â ïóáëè÷íûõ àðõèâàõ ðåíòãåíîâñêèõ îáñåðâàòîðèé è àðõèâå Åâðîïåéñêîé Þæíîé Îáñåðâàòîðèè (ESO) ïîÿâèëîñü ìíîæåñòâî äàííûõ,
ñâÿçàííûõ ñ ýòèì èñòî÷íèêîì. Ìû îáðàòèëè âíèìàíèå íà ñóùåñòâåííîå ðàñõîæäåíèå ìåæäó êîîðäèíàòàìè, ïîëó÷åííûìè íà îáñåðâàòîðèè Einstein, è
áîëåå ñâåæèìè íàáëþäåíèÿìè íà XMM è Chandra. Îáíàðóæèâ çàòåì ïðè ïîìîùè Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè èíðàêðàñíûå àðõèâíûå íàáëþäåíèÿ ïîëÿ
4U1323-619, ìû ðåøèëè ïîâòîðíî èññëåäîâàòü ÈÊ-êàíäèäàò, ïðåäëîæåííûé
Smale (1995).
3.3.1
åíòãåíîâñêèå íàáëþäåíèÿ
Ìû àíàëèçèðîâàëè íàáëþäåíèÿ îáñåðâàòîðèè Chandra, âûïîëíåííûå 25 ñåíòÿáðÿ 2003 ãîäà ñ ïîëíûì âðåìåíåì ýêñïîçèöèè â 40 kse. Îñíîâíîé öåëüþ
íàáëþäåíèé áûëà ñïåêòðîñêîïèÿ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ è òåëåñêîï ïî ýòîé
ïðè÷èíå áûë îáîðóäîâàí ñïåêòðàëüíûìè ðåøåòêàìè, à äåòåêòîðû ðàáîòàëè â
ò.í. Continuous-Cloking (CC) ðåæèìå, êîãäà òåðÿåòñÿ èíîðìàöèÿ ïî îäíîìó
ïðîñòðàíñòâåííîìó íàïðàâëåíèþ.
Ïî ýòîé ïðè÷èíå ìû îïðåäåëèëè êîîðäèíàòû èñòî÷íèêà òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè ñ íîìèíàëüíîé ïðîñòðàíñòâåííîé òî÷íîñòüþ Chandra â ∼ 0.6 arse
íà óðîâíå çíà÷èìîñòè 90%. Îðèåíòàöèÿ ýåêòèâíîé ïîëîñû îøèáîê çàâèñèò îò îðèåíòàöèè òåëåñêîïà íà ìîìåíò íàáëþäåíèÿ. Ìû èçîáðàçèëè ëîêàëèçàöèþ ñ Chandra øèðîêèì ýëëèïñîì íà èñ. 3.1, öåíòð êîòîðîãî îïðåäåëÿåòñÿ êîîðäèíàòàìè RA(J2000)=201.65397 deg, De(J2000)=-62.135403 deg, à
ïîçèöèîííûé óãîë ñîñòàâëÿåò 156.6 deg. Ëèíåéíûå ðàçìåðû ýëëèïñà ñîñòàâëÿþò ∼ 0.6 arse â îäíîì íàïðàâëåíèè è ýåêòèâíî áåñêîíå÷íû â äðóãîì.
Íà èñ. 3.1 ìû îãðàíè÷èëè ïîñëåäíèé ïðîèçâîëüíî âûáðàííûì ðàçìåðîì â
5 arse.
XMM-Newton íàáëþäàë èñòî÷íèê 2 ðàçà, 17 àâãóñòà 2001 ãîäà è 29 ÿíâàðÿ 2003 â òå÷åíèå 26 kse è 51 kse, ñîîòâåòñòâåííî. Äàííûå ñ êàìåð EPIC-
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
Èíñòðóìåíò RA (J2000) De (J2000)
Einstein
XMM
Chandra
91
90% îøèáêà
13:26:36.074 -62:08:09.97
2.5′′
13:26:37.108 -62:08:08.47
3′′
13:26:36.953 -62:08:07.45 0.6′′ × 5.0′′, 156.6◦
Òàáëèöà 3.1: Äàííûå î ðåíòãåíîâñêîì ïîëîæåíèè 4U1323-619 ïî íàáëþäåíèÿì ðàçëè÷íûõ èíñòðóìåíòîâ. Ñì. èñ. 3.1 äëÿ âèçóàëüíîãî ñðàâíåíèÿ èõ íà
íåáåñíîé ñåðå.
MOS îáñåðâàòîðèè XMM-Newton àíàëèçèðîâàëèñü ñòàíäàðòíûìè ïðîöåäóðàìè siene analysis software (sas) v9.0.0. Ê ñîæàëåíèþ, èñòî÷íèê
äîñòàòî÷íî ÿðîê äëÿ òîãî, ÷òîáû ñîçäàâàòü çàìåòíûé ýåêò íà XMM/EPICMOS èçîáðàæåíèè èç-çà pile-up (íàãðîìîæäåíèÿ îòîíîâ). Äàííûé ýåêò íåñêîëüêî óìåíüøàåò ÿðêîñòü öåíòðàëüíûõ ïèêñåëåé èñòî÷íèêà, ÷òî â
ñâîþ î÷åðåäü óõóäøàåò òî÷íîñòü ëîêàëèçàöèè, äàæå íåñìîòðÿ íà âîçìîæíîñòü êðîññ-êàëèáðîâêè àáñîëþòíîé àñòðîìåòðè÷åñêîé ïðèâÿçêè XMM ïî
îòíîøåíèþ ê îïòè÷åñêèì èñòî÷íèêàì, êîòîðûå ïîïàëè â ïîëå çðåíèÿ òåëåñêîïà. Ïî ýòîé ïðè÷èíå ìû ïðèíèìàåì óìåðåííóþ îøèáêó îïðåäåëåíèÿ
ïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêà â ∼ 3 arse, ñîîòâåòñòâóþùóþ 90% óðîâíþ çíà÷è-
ìîñòè; â îòñóòñòâèå pile-up òî÷íîñòü êîîðäèíàò ìîãëà áû áûòü ñóùåñòâåííî
óëó÷øåíà. Òàêèì îáðàçîì, ïîëîæåíèå 4U1323-619 äàííûì XMM ñîñòàâëÿåò
RA(J2000)=201.654870 deg, De(J2000)=-62.135985 deg.
 Òàá. 3.1 ñóììèðîâàíû äàííûå î ðåíòãåíîâñêîì ïîëîæåíèè 4U1323-619,
èçâåñòíûå ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè.
3.3.2
ÈÊ íàáëþäåíèÿ
Ìû èñïîëüçîâàëè íàáëþäåíèÿ, âûïîëíåííûå ïî çàÿâêå 075.D-0529(A) íà 3.6ìåòðîâîì òåëåñêîïå NTT Åâðîïåéñêîé Þæíîé Îáñåðâàòîðèè, ðàñïîëîæåííîì â Ëà Ñèëëå, ñ äåòåêòîðîì SOFI. Ñûðûå íàó÷íûå è êàëèáðîâî÷íûå äàííûå áûëè ïîëó÷åíû ÷åðåç ESO Arhive6 ïóáëè÷íî äîñòóïíûé èíòåðåéñ ê
íàáëþäàòåëüíîìó àðõèâó Åâðîïåéñêîé Þæíîé Îáñåðâàòîðèè.
Ñòîèò îòäåëüíî îòìåòèòü ñëîæíîñòè, âîçíèêàþùèå ïðè ðàáîòå ñ àðõèâîì.
6 http://arhive.eso.org
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
92
1. Ìåòàäàííûå íàáëþäåíèé, ïî êîòîðûì âåäåòñÿ ïîèñê â àðõèâå ESO, íå âñåãäà çàïîëíåíû êîððåêòíî; ïîñëåäíåé èíñòàíöèåé ñòîèò ñ÷èòàòü çàãîëîâêè
FITS-àéëîâ, íî è òàì áûâàþò èêòèâíûå ïàðàìåòðû íàâðîäå êîýèöèåíòà óñèëåíèÿ â äàííûõ ñ èíñòðóìåíòà EMMI.
2. Îòñóòñòâèå àññîöèàòèâíîé ñâÿçè ìåæäó íàó÷íûìè ïðîäóêòàìè è ïðåäíàçíà÷åííûìè äëÿ íèõ êàëèáðîâî÷íûìè äàííûìè ñóùåñòâåííî çàòðóäíÿåò
â àðõèâå ïîèñê ïîñëåäíèõ. Êàê ïðàâèëî, èíñòðóìåíòû ESO äîñòàòî÷íî
ñòàáèëüíû è âàðèàöèè êàëèáðîâî÷íûõ äàííûõ íà âðåìåííîé øêàëå â 1-2
ìåñÿöà íå ïðåâûøàþò íåñêîëüêèõ ïðîöåíòîâ. Òàêèì îáðàçîì, ïðè äîïóñòèìîé îòîìåòðè÷åñêîé îøèáêå â íåñêîëüêî ñîòûõ çâåçäíîé âåëè÷èíû,
çà÷àñòóþ èìååòñÿ âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü êàäðû bias è ïëîñêîãî ïîëÿ,
ñíÿòûå â ñîñåäíèå íî÷è èëè äàæå äîñòóïíûå ÷åðåç âåá-ñàéò èíñòðóìåíòà
äëÿ ñåçîíà íàáëþäåíèé, âìåñòî îðèãèíàëüíûõ ìàòåðèàëîâ äàííîãî íàáëþäåíèÿ. Îäíàêî ýòà èíîðìàöèÿ ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò äåòåêòîðà è
òðåáóåò äîïîëíèòåëüíîé ïðîâåðêè ó ñîòðóäíèêîâ, ïîääåðæèâàþùèõ èíñòðóìåíò, â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå. Òåìíîâîé òîê â ÏÇÑ-äåòåêòîðàõ
â èíñòðóìåíòàõ íà NTT äëÿ âñåõ äîñòóïíûõ ýêñïîçèöèé íå ïðåâûøàåò 1%
îò íàêîïëåííîãî ñèãíàëà, ïîýòîìó èì ìîæíî ïðåíåáðå÷ü äëÿ óïðîùåíèÿ
ïðîöåäóðû ðåäóêöèè äàííûõ.
3. Îòñóòñòâèå ñâîáîäíî ðàñïðîñòðàíÿåìîãî êàòàëîãà ìåòàäàííûõ íàáëþäàòåëüíîãî àðõèâà çàòðóäíÿåò îáíàðóæåíèå, disovery, äàííûõ ÷åðåç ïðèâû÷íûå íàó÷íîìó àñòðîíîìè÷åñêîìó ñîîáùåñòâó èíòåðåéñû. Íàïðèìåð,
÷åðåç aladin è äðóãèå ïðîäóêòû CDS íàáëþäàòåëüíûé àðõèâ äîñòóïåí
ïî ñîñòîÿíèþ íà 2002 ãîä, ÷òî èñêëþ÷àåò åãî ïðîäóêòèâíîå èñïîëüçîâàíèå
âî ìíîãèõ íàó÷íûõ çàäà÷àõ.
4. ëàâíîå, àðõèâ íå ïðåäîñòàâëÿåò äàííûå â ò.í. siene-ready âèäå, êîãäà èç
äàííûõ ïóòåì îïòèìàëüíîé ðåäóêöèè è êàëèáðîâêè óäàëåí îòïå÷àòîê
êîíêðåòíîãî èíñòðóìåíòà è íàáëþäàòåëÿ, ò.å. äàííûå íåïîñðåäñòâåííî
ãîòîâû ê ïðîâåäåíèþ íàó÷íîãî àíàëèçà.
Âñå óêàçàííîå íå ïîçâîëÿåò îòíåñòè íàáëþäàòåëüíûé àðõèâ ESO ê àðõèâàì
Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, òàê êàê îí íå ïðåäîñòàâëÿåò âàæíåéøèõ ñòàí-
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
93
äàðòíûõ ìåõàíèçìîâ äîñòóïà ê ïîäîáíîé êîëëåêöèè äàííûõ è ìåòàäàííûõ.
Åãî ìîæíî îòíåñòè ê êàòåãîðèè àðõèâîâ ïðåäûäóùåãî ïîêîëåíèÿ; îäíàêî áîãàòñòâî êîëëåêöèè äåëàåò åå èñïîëüçîâàíèå ðåíòàáåëüíûì â íàó÷íîì ñìûñëå,
íåâçèðàÿ íà ëþáûå òðóäíîñòè. Íåêîòîðûå èç îïèñàííûõ ïðîáëåì áûëè äîíåñåíû àâòîðîì äî îòâåòñòâåííûõ ñòîðîí íà êîíåðåíöèÿõ, â êîòîðûõ ïðèíèìàëè ó÷àñòèå ïðåäñòàâèòåëè àðõèâà ESO.
Äåòåêòîð SOFI ÿâëÿåòñÿ ýêñïëóàòèðóåìûì â íàñòîÿùèé ìîìåíò èíñòðóìåíòîì, ïîýòîìó îí îáëàäàåò ñîáñòâåííîé ãðóïïîé ïîääåðæêè è, ÷òî íåìàëîâàæíî, ïîääåðæèâàåìîé â àêòóàëüíîì ñîñòîÿíèè ñðåäîé äëÿ ðåäóêöèè äàííûõ ïîä íàçâàíèåì sofi pipeline, ÿâëÿþùèéñÿ ÷àñòüþ vlt data flow
System. Â ðàìêàõ ýòîé ñðåäû ïîëüçîâàòåëÿì ïðåäîñòàâëÿþòñÿ íåñêîëüêî îá-
ùåóïîòðåáèìûõ ðåöåïòîâ ðåäóêöèè äàííûõ, î êîòîðûõ ïîéäåò ðå÷ü íèæå. Ïîìèìî ðåöåïòîâ, ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå, ñâîáîäíî ïîñòàâëÿåìîå ESO, òàêæå
áåðåò íà ñåáÿ ðÿä âàæíûõ çàäà÷: êëàññèèêàöèþ äàííûõ, òî åñòü îïðåäåëåíèÿ òèïà äàííûõ (â äàííîì ñëó÷àå ïî ñëóæåáíîé èíîðìàöèè èç çàãîëîâêîâ
FITS-àéëîâ), à òàêæå óïðîùåíèå ïðîöåäóðû àññîöèàöèè äàííûõ, òî åñòü
ñîïîñòàâëåíèÿ êàëèáðîâî÷íûõ äàííûõ âðîäå êàäðîâ ïëîñêîãî ïîëÿ èëè ïîäëîæêè è ñûðûõ íàó÷íûõ ýêñïîçèöèé. Âñå âìåñòå îáå ýòè ïðîöåäóðû íîñÿò
íàçâàíèå îðãàíèçàöèÿ äàííûõ.
Íàó÷íûå íàáëþäåíèÿ, î êîòîðûõ ïîéäåò ðå÷ü, áûëè âûïîëíåíû 18 ìàÿ
2005 ãîäà â ïðîìåæóòîê âðåìåíè ñ 03:39:11 ïî 04:00:09 UT è ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé ñåðèþ êîðîòêèõ 3-ñåêóíäíûõ ýêñïîçèöèé çâåçäíîãî ïîëÿ â èíðàêðàñíîì èëüòðå Ks . Íàáëþäåíèÿ áûëè âûïîëíåíû â ðåæèìå íåáîëüøîãî ïîëÿ,
small eld mode, ñ óãëîâûì ìàñøòàáîì èçîáðàæåíèÿ 0.144 arse pix−1, ÷òî
äàåò êâàäðàòíîå ïîëå çðåíèÿ ðàçìåðîì 2.46 × 2.46 armin.
Íåáî â èíðàêðàñíîì äèàïàçîíå
Íàáëþäåíèÿ â èíðàêðàñíîì äèàïàçîíå ñóùåñòâåííî ñëîæíåå îïòè÷åñêèõ â
ñèëó òîãî, ÷òî â ÈÊ-äèàïàçîíå îí íåáà çíà÷èòåëüíî ÿð÷å è îáëàäàåò âûñîêîé ïåðåìåííîñòüþ ïî ïðè÷èíå áîëåå ñèëüíîãî àòìîñåðíîãî ïîãëîùåíèÿ è
íàëè÷èÿ òåëëóðè÷åñêèõ ýìèññèîííûõ ëèíèé â äèàïàçîíå îò 1µ äî 2.5µ.
Íà äëèíàõ âîëí êîðî÷å 2.3µ îí â îñíîâíîì îïðåäåëÿåòñÿ íåòåïëîâûì
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
94
èçëó÷åíèåì ïîëÿðíûõ ñèÿíèé è ýìèññèîííûìè ëèíèÿìè ìîëåêóë OH è O2 .
Âèáðàöèîííî-âîçáóæäàåìûå ëèíèè ìîëåêóëû OH ñèëüíîïåðåìåííû íà âðåìåííîé øêàëå â íåñêîëüêî ìèíóò, à òàêæå èìåþò äíåâíîé õîä. Íàèáîëåå
ñèëüíàÿ ýìèññèÿ íàáëþäàåòñÿ ñðàçó ïîñëå çàêàòà, à íàèáîëåå ñëàáàÿ ÷åðåç íåñêîëüêî ÷àñîâ ïîñëå ïîëóíî÷è.
 ñòîðîíó äëèí âîëí áîëüøèõ 2.3µ îí îïðåäåëÿåòñÿ ïî áîëüøåé ÷àñòè
òåïëîâûì èçëó÷åíèåì òåëåñêîïà è íåáà è ÿâëÿåòñÿ óíêöèåé òåìïåðàòóðû.
Ôîí â èëüòðå Ks ìîæåò îòëè÷àòüñÿ íà àêòîð 2 ìåæäó çèìíèìè è ëåòíèìè
ìåñÿöàìè, îäíàêî îí îáëàäàåò áîëüøåé ñòàáèëüíîñòüþ, ÷åì â èëüòðàõ J è
H , íà øêàëå â íåñêîëüêî ìèíóò. Îí òàêæå çàâèñèò îò ÷èñòîòû ãëàâíîãî çåðêàëà, ïîýòîìó õàðàêòåðíûìè âåëè÷èíàìè åãî èíòåíñèâíîñòè ÿâëÿþòñÿ çíà÷åíèÿ
â 600-700 ADU/se â èëüòðå Ks , ñ ñèëüíîé çàâèñèìîñòüþ îò òåìïåðàòóðû
îêðóæàþùåé ñðåäû è åå âëàæíîñòè.
Èíðàêðàñíîå îêíî ïðîçðà÷íîñòè àòìîñåðû ìåæäó 1 è 2.5 ìèêðîíàìè ñîäåðæèò ìíîãî àáñîðáöèîííûõ ëèíèé, â îñíîâíîì ñâÿçàííûõ ñ âîäÿíûì ïàðîì
è äèîêñèäîì óãëåðîäà â àòìîñåðå. Ýòè äåòàëè òàêæå çàâèñÿò îò âðåìåíè è
íåëèíåéíî ñâÿçàíû ñ âîçäóøíîé ìàññîé íàáëþäåíèÿ. Àòìîñåðà ìåæäó ïîëîñàìè ïðîïóñêàíèÿ èëüòðîâ J è H , è H è K , ïî÷òè ïîëíîñòüþ íåïðîçðà÷íà.
Ïî ïðè÷èíå òîãî, ÷òî êîëè÷åñòâî âîäÿíîãî ïàðà â àòìîñåðå ñèëüíî ìåíÿåòñÿ ñî âðåìåíåì, ñòåïåíü íåïðîçðà÷íîñòè òàêæå ìåíÿåòñÿ. Êðîìå òîãî, êðàÿ
îêîí ïðîïóñêàíèÿ àòìîñåðû òàêæå ñèëüíîïåðåìåííû, ÷òî êðàéíå âàæíî äëÿ
ñòàáèëüíîñòè îòîìåòðèè â èëüòðàõ J è Ks .
Óêàçàííûå âûøå ïðè÷èíû ïðèâåëè ê òîìó, ÷òî â îòðàñëè èíðàêðàñíûõ
íàáëþäåíèé ñëîæèëñÿ öåëûé íàáîð íàáëþäàòåëüíûõ ìåòîäèê, êîòîðûå îïðåäåëÿþò õàðàêòåð ïîëó÷àåìûõ â ðåçóëüòàòå ìàòåðèàëîâ è èõ äàëüíåéøåå ïðèâåäåíèå ê ãîòîâîìó ê íàó÷íûì èññëåäîâàíèÿì ñîñòîÿíèþ. Ñàìè ìåòîäèêè
âñòðîåíû â ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå, êîòîðîå îñóùåñòâëÿåò óïðàâëåíèå äåòåêòîðîì SOFI, ïîýòîìó ìû êîñíåìñÿ èõ ëèøü ïðè îïèñàíèè ïðîöåññà ðåäóêöèè äàííûõ.
Âîîáùå äëÿ ÈÊ-íàáëþäåíèé äîñòàòî÷íî òèïè÷íîé ÿâëÿåòñÿ ñèòóàöèÿ, êîãäà îáúåêò èññëåäîâàíèÿ â ñîòíè è äàæå òûñÿ÷è ðàç ñëàáåå îíà íåáà.  ýòèõ
óñëîâèÿõ ñòàíäàðòíîé ïðàêòèêîé ÿâëÿåòñÿ íàáëþäåíèå îáúåêòà è äàëüíåéøåå
âû÷èòàíèå èç åãî ñèãíàëà îöåíêè îíà íåáà ïîä íèì. Êàê áûëî ñêàçàíî âûøå,
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
95
îí íåáà â ÈÊ-äèàïàçîíå îáëàäàåò âûñîêîé ïåðåìåííîñòüþ, ïîýòîìó åäèíñòâåííûì ñïîñîáîì åãî êîððåêòíîãî ó÷åòà ÿâëÿåòñÿ åãî ÷àñòîå âû÷èòàíèå.
×àñòîòà çàâèñèò îò èëüòðà íàáëþäåíèÿ è ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ óñëîâèé è â
èäåàëå äîëæíà áûòü òàêîé, ÷òîáû îí íåáà íå óñïåâàë çíà÷èòåëüíî ìåíÿòüñÿ
ìåæäó òî÷êàìè èçìåðåíèÿ. Òàêæå âàæíî, ÷òîáû ïîëåçíûé ñèãíàë îñòàâàëñÿ
â îáëàñòè ëèíåéíîñòè äåòåêòîðà, êîòîðàÿ â ñëó÷àå SOFI íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ 10 000 ADU (íåëèíåéíîñòü < 1.5%). Ñ ó÷åòîì âñåõ ýòèõ àêòîðîâ â
èñïîëüçîâàííûõ íàìè íàáëþäåíèÿõ ðàçìåð ýêñïîçèöèè ñîñòàâëÿë 3 ñåêóíäû.
Äàëåå, äëÿ ïðàâèëüíîé îöåíêè îíà íåáà è îòäåëåíèÿ îáúåêòîâ îò îíà â ÈÊ-íàáëþäåíèÿõ íåîáõîäèìî ýêñïîíèðîâàòü íåáî íà âñåõ êîîðäèíàòàõ
ÏÇÑ-ïðèåìíèêà. Ýòî äîñòèãàåòñÿ ëèáî ïîëó÷åíèåì ñïåöèàëüíûõ êàäðîâ íåáà,
ëèáî ïðÿìî â òå÷åíèè íàáëþäåíèé îáúåêòà (åñëè îí òî÷å÷íûé è íàõîäèòñÿ íå
â î÷åíü ïëîòíîì çâåçäíîì ïîëå, êàê â íàøåì ñëó÷àå), ñäâèãàÿ îñü òåëåñêîïà
îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåãî ïîëîæåíèÿ ìåæäó ïîëó÷åíèåì ýêñïîçèöèé, ÷òîáû ïîëó÷èòü ñåðèþ ñìåùåííûõ êàäðîâ. Ýòà òåõíîëîãèÿ ïîëó÷èëà íàçâàíèå
jittering è àêòèâíî ïðèìåíÿåòñÿ â áîëüøèíñòâå ÈÊ-íàáëþäåíèé.
åäóêöèÿ äàííûõ
åäóêöèÿ äàííûõ ïðîâîäèëàñü â ãðàè÷åñêîé ñðåäå çàïóñêà ðåöåïòîâ îáðàáîòêè äàííûõ ñ èíñòðóìåíòîâ ESO gasgano.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ ïîäîáíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, ðåäóêöèþ äàííûõ ïðèøëîñü áû
ïðîâîäèòü ñàìîñòîÿòåëüíî, ÷òî äðàìàòè÷åñêè óñëîæíÿåò ìíîãèå ïðîöåäóðû
ñ ó÷åòîì ñëîæíîãî õàðàêòåðà äàííûõ, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå ÈÊ íàáëþäåíèé. gasgano ïðîâîäèò àâòîìàòè÷åñêóþ êëàññèèêàöèþ è àññîöèàöèþ äàí-
íûõ, ïîñëå ÷åãî ïðåäîñòàâëÿåò ïîëüçîâàòåëþ âûïîëíÿòü ïðåäîïðåäåëåííûå
ðåöåïòû îáðàáîòêè. Íàìè áûëè èñïîëüçîâàíû ñëåäóþùèå ðåöåïòû:
• sofi_img_domeflat, êîòîðûé ñîçäàåò ìàñòåð-êàäðû ïëîñêîãî ïîëÿ (ìû
èñïîëüçîâàëè ýòîò ðåöåïò äëÿ ñîçäàíèÿ ñðåäíåãî êàäðà êóïîëüíîãî ïëîñêîãî ïîëÿ, íà îñíîâàíèè 5 èçîáðàæåíèé, ïîëó÷åííûõ íåïîñðåäñòâåííî â
íî÷ü íàáëþäåíèÿ).
• sofi_img_jitter, êîòîðûé íà îñíîâàíèè ìàñòåð-êàëèáðîâî÷íûõ àéëîâ
(ïëîñêîå ïîëå è/èëè êàäðû òåìíîâîãî òîêà) è ðàçáðîñàííûõ êàäðîâ ñ
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
96
ïîëåçíûìè äàííûìè, ñòðîèò ðåäóöèðîâàííîå, ãîòîâîå ê íàó÷íîé îáðàáîòêè ñóììàðíîå èçîáðàæåíèå ïðîèçâîëüíîãî êîëè÷åñòâà íåáîëüøèõ ýêñïîçèöèé, âîîáùå ãîâîðÿ ñìåùåííûõ äðóã îòíîñèòåëüíî äðóãà.
 ðåçóëüòàòå áûë ïîëó÷åí ïðèãîäíûé äëÿ íàó÷íîãî àíàëèçà êàäð (èñ. 3.1).
Ïðè ïîìîùè ïàêåòà sextrator (Bertin & Arnouts 1996) áûëà âûïîëíåíà
àïåðòóðíàÿ îòîìåòðèÿ, à çàòåì ïîëó÷åíà êàëèáðîâî÷íàÿ çàâèñèìîñòü ïî
àáñîëþòíûì çâåçäíûì âåëè÷èíàì â èëüòðå Ks îáúåêòîâ èç îáçîðà 2MASS,
ïðèñóòñòâóþùèõ â äàííîì ïîëå. Ïî ýòîé ïðè÷èíå íàøè îòîìåòðè÷åñêèå
îøèáêè âêëþ÷àþò â ñåáÿ íåîïðåäåëåííîñòü êàëèáðîâêè èíñòðóìåíòàëüíûõ
âåëè÷èí â 0.10 mag. Àñòðîìåòðè÷åñêàÿ ïðèâÿçêà áûëà ïðîäåëàíà îòíîñèòåëüíî çâåçä 2MASS ïðè ïîìîùè ïðîãðàììû samp (Bertin 2006) è èìååò
òî÷íîñòü îêîëî 0.2 arse. ÈÊ èçìåðåíèÿ âñåõ ïðåäñòàâëÿþùèõ èíòåðåñ èñòî÷íèêîâ ïðèâåäåíû â Òàá. 3.2.
3.3.3
åçóëüòàòû
Ìû íàíåñëè ïîçèöèîííûå íåîïðåäåëåííîñòè, ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå àíàëèçà ðåíòãåíîâñêèõ íàáëþäåíèé XMM è Chandra, íà ñóììàðíîå èçîáðàæåíèå â ÈÊ äèàïàçîíå (ñì. èñ. 3.1), òàêæå, êàê è êðóã îøèáîê îáñåðâàòîðèè Einstein, êîòîðûé âñëåä çà Smale (1995) óêàçàí ïî èñòî÷íèêó D
èç ðàáîòû Parmar et al. (1989), ïî äàííûì íàáëþäåíèÿ íà Einstein HRI:
αJ2000 = 13h26m36.08s, δJ2000 = −62◦08′10.2′′, R = 2.5 arse (90% óðîâåíü
çíà÷èìîñòè). Åäèíñòâåííûé îáúåêò âíóòðè êðóãà îøèáîê Einstein (èñòî÷íèê
C â íàñòîÿùåé ðàáîòå), ïðåäëîæåííûé Smale (1995) â êà÷åñòâå ÈÊ-äâîéíèêà
4U1323-619, ïî ðåçóëüòàòàì íàñòîÿùåãî èññëåäîâàíèÿ ìîæåò áûòü âû÷åðêíóò
èç ñïèñêà êàíäèäàòîâ. Ïî âñåé âèäèìîñòè îøèáêà â îòîæäåñòâëåíèè áûëà
ñâÿçàíà ñ íåäîîöåíêîé ðàäèóñà íåîïðåäåëåííîñòè êîîðäèíàò èñòî÷íèêà, êîòîðûé äîñòàòî÷íî ñëàá äëÿ Einstein HRI. Ìû ïðåäïîëàãàåì, ÷òî åäèíñòâåííûé èñòî÷íèê, âèäèìûé âíóòðè ïåðåñå÷åíèÿ ïîçèöèîííûõ íåîïðåäåëåííîñòåé
Chandra è XMM äî çâåçäíîé âåëè÷èíû Ks ∼ 19.4 mag (ñîîòâåòñòâóþùåé ïðåäåëó â 3σ ), èñòî÷íèê B, ÿâëÿåòñÿ íîâûì ÈÊ-äâîéíèêîì 4U1323-619.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
97
Chandra
XMM
A
Einstein
B
C
èñ. 3.1: Ñóììàðíîå èçîáðàæåíèå â èëüòðå Ks ïîëÿ èñòî÷íèêà 4U1323619, ñîçäàííîå â ðåçóëüòàòå âûðàâíèâàíèÿ è ñëîæåíèÿ 21 èíäèâèäóàëüíîé
3-ñåêóíäíîé ýêñïîçèöèè ïîñëå íåîáõîäèìîé ðåäóêöèè è êîððåêöèè êàäðîâ çà
jittering. àçìåð ïîëÿ çðåíèÿ ñîñòàâëÿåò 28 arse, ñåâåð ââåðõó, âîñòîê ñëåâà.
Íà èçîáðàæåíèå íàíåñåíû ðàäèóñû îøèáîê îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò èñòî÷íèêà ñ 90% âåðîÿòíîñòüþ òåëåñêîïîì XMM îáñåðâàòîðèåé Einstein è ýëëèïñ
îøèáîê îáñåðâàòîðèè Chandra (ñì. Òàá. 3.1). Èññëåäîâàííûå èñòî÷íèêè îáîçíà÷åíû çàãëàâíûìè ëàòèíñêèìè áóêâàìè; ñì. îñòàëüíûå äåòàëè â òåêñòå.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
Soure
RA (J2000)
De (J2000)
A
13:26:37.22
-62:08:07.7
13:26:36.25
-62:08:10.1
B
C
13:26:36.98 -62:08:09.0
98
Ks
18.56 ± 0.23
18.12 ± 0.20
17.87 ± 0.18
Òàáëèöà 3.2: Ïîëîæåíèÿ è çâåçäíûå âåëè÷èíû â èëüòðå Ks äëÿ èñòî÷íèêîâ ñ
èñ. 3.1. Íåîïðåäåëåííîñòè àñòðîìåòðè÷åñêèõ âåëè÷èí ñîñòàâëÿþò 0.2 arse
äëÿ âñåõ îáúåêòîâ. ÈÊ-äâîéíèê 4U1323-619, ïðåäëîæåííûé â íàñòîÿùåé ðàáîòå, èñòî÷íèê B, îáîçíà÷åí æèðíûì øðèòîì.
3.3.4
Äèñêóññèÿ
 ðàçäåëå 3.2 ïîëó÷åíû ïðîñòûå ñîîòíîøåíèÿ äëÿ îïòè÷åñêîé ñâåòèìîñòè
àêêðåöèîííîãî äèñêà, îáëó÷åííîãî öåíòðàëüíûì èçîòðîïíûì ñåðè÷åñêèì
ðåíòãåíîâñêèì èñòî÷íèêîì. Ìû èñïîëüçóåì èõ äëÿ îöåíêè àäåêâàòíîñòè íàáëþäàåìîãî ïîòîêà îò êàíäèäàòà â ÈÊ äâîéíèêè 4U1323-619, çíàÿ îðèåíòèðîâî÷íóþ ðåíòãåíîâñêóþ ñâåòèìîñòü ñèñòåìû LX ∼ 5.2 × 1036 ýðã ñ−1 â
äèàïàçîíå 0.1-10 êýÂ (Boirin et al. 2005). Õîòÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíî, ÷òî ñâåòèìîñòü ñèñòåìû ñóùåñòâåííî ìåíÿëàñü íà ïðîòÿæåíèè 20-ëåòíåãî
nska-Churh et al. 2009), è èíòåðïîëÿöèÿ åå
ïåðèîäà åå íàáëþäåíèé (Balui
ðåíòãåíîâñêîé ñâåòèìîñòè íà äàòó ÈÊ íàáëþäåíèé äàåò â ≃ 2.5 ðàçà ìåíüøåå çíà÷åíèå, ìû ïðèíèìàåì óêàçàííóþ âåëè÷èíó LX ïîñêîëüêó îæèäàåòñÿ,
÷òî áîëîìåòðè÷åñêàÿ ñâåòèìîñòü 4U1323-619 íà òàêîé æå àêòîð áîëüøå ñâåòèìîñòè â äèàïàçîíå 0.1-10 êýÂ.
Âçÿâ èçâåñòíûé ïåðèîä ñèñòåìû P = 2.94h è ïðåäïîëîæèâ, ÷òî êîìïàêòíûé îáúåêò ÿâëÿåòñÿ íåéòðîííîé çâåçäîé ñ ìàññîé MX = 1.4M⊙, ìû ìîæåì
îöåíèòü ìàññó âòîðè÷íîãî êîìïàíüîíà èñõîäÿ èç çàâèñèìîñòè ìàññà-ðàäèóñ
äëÿ çâåçä ãëàâíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè è îãðàíè÷åíèÿ íà çàïîëíåíèå çâåçäîé
ñâîåé ïîëîñòè îøà ðàçìåðîì (Eggleton 1983):
q 2/3
r/a = 0.49
0.6q 2/3 + ln(1 + q 1/3)
(3.6)
ãäå q = Mopt /MX è a îòíîøåíèå ìàññ è áîëüøàÿ ïîëóîñü äâîéíîé ñèñòåìû,
ñîîòâåòñòâåííî. Èç ýòîé ïðîñòîé îöåíêè ñëåäóåò, ÷òî Mopt ≃ 0.25M⊙, è ìû,
ñëåäîâàòåëüíî, ìîæåì îïðåäåëèòü ðàçìåð àêêðåöèîííîãî äèñêà ñ ïîìîùüþ
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
99
Pazynski (1977): rout ≃ 0.51a = 0.62R⊙ for µ = Mopt /(Mopt + MX ) = 0.15.
Ýåêòèâíàÿ òåìïåðàòóðà îáëó÷åííîãî àêêðåöèîííîãî äèñêà âûñîòîé
z0 ∝ rn àïïðîêñèìèðóåòñÿ çàêîíîì, ïðèâåäåííîì â ñîîòíîøåíèè 3.5. Ïîëîæèì â íåì äîëþ ïîãëîùåííîãî èçëó÷åíèÿ η ðàâíîé ∼ 0.5. Ñ÷èòàÿ, ÷òî îáëó÷åíèå íå ìåíÿåò ñèëüíî ñòðóêòóðó ñòàíäàðòíîãî α−äèñêà, è ïðèíÿâ òðàäèöèîííûå ïàðàìåòðû α-ìîäåëè, n = 9/8, z0/rout ≃ 0.05, ìû ïîëó÷èì ýåêòèâíóþ
òåìïåðàòóðó Tef f, out = 10500 K íà âíåøíåì êðàþ äèñêà rout .
Íàáëþäàåìûé ïîòîê (îò îäíîé ñòîðîíû àêêðåöèîííîãî äèñêà, êàê îí âèäåí
ñ Çåìëè) íà ÷àñòîòå ν = 1.4 × 1014 ö äëÿ èëüòðà Ks ìîæåò áûòü îöåíåí
èñõîäÿ èç âûâåäåííûõ ñîîòíîøåíèé 3.23.3:
2
2ν 2kTef f,outrout
64
e−τν
Qν = π cos i
(3.7)
2
2
49
cdf
Çäåñü àêòîð 64/49 ñîîòâåòñòâóåò çàâèñèìîñòè Tef f (r) ∝ r−15/32 â ñòàíäàðò-
íîì àêêðåöèîííîì äèñêå, f ≃ 1.3 êîìïåíñèðóåò îòêëîíåíèÿ îò çàêîíà ýëåÿ-
= 0.58. Êðîìå òîãî, î÷åâèäíî, ÷òî íàáëþäàåìûé ïîòîê áóäåò îñëàáëåí ìåæçâåçäíûì ïîãëîùåíèåì ñ
îïòè÷åñêîé ãëóáèíîé τν . Ïðèíÿâ óìåðåííîå íàêëîíåíèå îðáèòàëüíîé ïëîñêîñòè äâîéíîé ñèñòåìû ê ëó÷ó çðåíèÿ i = 70◦ , ðàññòîÿíèå äî èñòî÷íèêà
d = 10 êïê è íîðìàëüíîå ïîãëîùåíèå AKs ≃ 2.0 mag (τν ≃ 1.84), ïîëó÷åííîå èç òðåõìåðíîé êàðòû ãàëàêòè÷åñêîé ýêñòèíêöèè (Marshall et al. 2006),
ìû ïîëó÷èì Qν = 2.1 × 10−29 ýðã ñì−2 ñ−1 ö−1 , ÷òî íà ïîðÿäîê âåëè÷èíû ìåíüøå, ÷åì íàáëþäàåìûé ïîòîê (3.1 . . . 4.5) × 10−28 ýðã ñì−2 ñ−1 ö−1 ,
ïîëó÷åííûé èç íàáëþäàåìîé çâåçäíîé âåëè÷èíû êàíäèäàòà è åå íåîïðåäåëåííîñòè Ks = 18.12 ± 0.20 mag ïðè ïîìîùè êàëèáðîâî÷íûõ ñîîòíîøåíèé äëÿ
îòîìåòðè÷åñêîé ñèñòåìû 2MASS èç ðàáîòû Cohen et al. (2003).
Ìû òàêæå îöåíèëè íàáëþäàåìûé ïîòîê â äðóãîì ïðåäåëüíîì ñëó÷àå îáëó÷åííîãî äèñêà ñ ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðîé âäîëü êîîðäèíàòû z (èçîòåðìè÷åñêèé äèñê). Ïîäñòàâëÿÿ â ñîîòíîøåíèå (A5) èç ðàáîòû Vrtilek et al. (1990)
èñïîëüçîâàííûé âûøå íàáîð ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû, ìû ïîëó÷èì òåìïåðàòóðó íà âíåøíåì êðàå äèñêà Tef f, out = 10000 K. Çàâèñèìîñòü òåìïåðàòóðû îò
ðàäèóñà â èçîòåðìè÷åñêîì äèñêå Tef f (r) ∝ r−3/7 äàåò àêòîð 14/11 âìåñòî
64/49 â óðàâíåíèè 3.7 (ñì. ñîîòíîøåíèå 3.4), íàáëþäàåìûé ïîòîê Qν ïðè ýòîì
èçìåíÿåòñÿ íåçíà÷èòåëüíî â ≃ 0.9 ðàçà ïî ñðàâíåíèþ ñ êëàññè÷åñêèì ñëó÷àåì
Äæèíñà äëÿ çàäàííîãî ñîîòíîøåíèÿ hν/kTef f,
out
ëàâà 3.
100
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
(ñâîé âêëàä òàêæå äàåò èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû íà âíåøíåì êðàþ äèñêà).
Ìû ìîæåì ïðåäëîæèòü íåñêîëüêî îáúÿñíåíèé äàííîìó íåñîîòâåòñòâèþ
ìåæäó íàáëþäàåìûì è òåîðåòè÷åñêèì ïîòîêîì èñòî÷íèêà. Ñóùåñòâîâàíèå
ãîðÿ÷åé (2 × 106 K ) àòìîñåðû íàä âíåøíèìè ÷àñòÿìè àêêðåöèîííîãî äèñêà
ìîæåò óâåëè÷èòü íàáëþäàåìûé ïîòîê íà äàííîé ÷àñòîòå ν = 1.4 × 1014 ö
íà àêòîð 1.3 . . . 1.7 (Jimenez-Garate et al. 2002), åñëè ìû â ïðîñòåéøåì ñëó÷àå ïîëîæèì îòíîøåíèå z0 /rout ≃ 0.2 â óðàâíåíèè 3.5.  ïîäîáíîé âûñî-
êîòåìïåðàòóðíîé àòìîñåðå èìååò ìåñòî ðàññåÿíèå ðåíòãåíîâñêèõ îòîíîâ
íà ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíàõ ñ ïîñëåäóþùèì ïðîíèêíîâåíèåì ïåðâûõ â ïîäîòîñåðíûå ñëîè äèñêà è òåðìàëèçàöèåé. Àòìîñåðà òàêèì îáðàçîì óâåëè÷èâàåò
îáëó÷åíèå äèñêà è, ñëåäîâàòåëüíî, åãî îïòè÷åñêóþ ñâåòèìîñòü.
Êðîìå òîãî, êàê óïîìèíàëîñü â êîíöå ñåêöèè 3.2 ïðîòÿæåííûé õàðàêòåð
öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà ìîæåò òàêæå óâåëè÷èòü íàáëþäàåìûé îïòè÷åñêóþ
ïîòîê îò àêêðåöèîííîãî äèñêà.  ñëó÷àå ñ 4U1323-619 äîñòàòî÷íî äîñòîâåðíî èçâåñòíî, ÷òî ðàäèóñ öåíòðàëüíîãî èñòî÷íèêà ñîñòàâëÿåò ≃ 30000 êì
äëÿ ïðèíÿòîé â íàñòîÿùåé ðàáîòå ðåíòãåíîâñêîé ñâåòèìîñòè LX (Churh &
nska-Churh 2004; Balui
nska-Churh et al. 2009) è, èñõîäÿ èç ïðèâåäåíBalui
íîé â ñåêöèè 3.2 îöåíêè, ýòî ìîæåò óâåëè÷èòü Qν â ≃ 1.7 ðàçà.
Ïîìåñòèâ îáúåêò íà ðàññòîÿíèå 45 êïê âìåñòî 10 êïê, äîâîëüíî ñïîð-
íî ïðèíÿòîãî â ðàáîòå Parmar et al. (1989) íà îñíîâå âñïûøåê ñ ñóáýääèíãòîíîâñêîé ñâåòèìîñòüþ, ìîæíî ñíÿòü âñå ðàñõîæäåíèÿ òåîðåòè÷åñêîãî
è íàáëþäàòåëüíîãî ïîòîêîâ, ïîñêîëüêó ãàëàêòè÷åñêîå ïîãëîùåíèå â ýòîì íàïðàâëåíèè áûñòðî óáûâàåò ñ ðàññòîÿíèåì, à ïîòîê Qν ïðè èêñèðîâàííîì
ðåíòãåíîâñêîì ïîòîêå çàâèñèò îò ðàññòîÿíèÿ äî èñòî÷íèêà êàê d−3/2 (÷òî
ñëåäóåò íàïðÿìóþ èç ñîîòíîøåíèé 3.2 è 3.5, ïîñêîëüêó Qν ∝ Tef f,
out /d
2
∝
1/4
LX /d2, òîãäà êàê ñâåòèìîñòü LX ∝ d2 ïðè óïîìÿíóòîì óñëîâèè). Â ýòîì
ñëó÷àå òåîðåòè÷åñêàÿ îöåíêà äàåò Qν = 2.0 × 10−28 ýðã ñì−2 ñ−1 ö−1 .
Íàêîíåö, íåëüçÿ èñêëþ÷àòü âåðîÿòíîñòü ñóùåñòâîâàíèÿ áîëåå ñëàáîãî (íà
∼ 2 − 3 mag) îáúåêòà âíóòðè ïåðåñå÷åíèÿ îáëàñòåé îøèáîê XMM è Chandra,
êîòîðûé è ÿâëÿåòñÿ íàñòîÿùèì äâîéíèêîì 4U1323-619. Íà îñíîâàíèè èìåþùèõñÿ àðõèâíûõ äàííûõ ýòîò âàðèàíò íå ìîæåò áûòü îòáðîøåí, à èíàëüíîå
ðåøåíèå òðåáóåò öåëåíàïðàâëåííûõ ðåíòãåíîâñêèõ íàáëþäåíèé ñ âûñîêèì
ïðîñòðàíñòâåííûì ðàçðåøåíèåì è áîëåå ãëóáîêèõ ñîïðîâîæäàþùèõ íàáëþ-
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
101
äåíèé â èíðàêðàñíîì äèàïàçîíå íà âðåìåííûõ ìàñøòàáàõ ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ îðáèòàëüíûõ ïåðèîäîâ, âîçìîæíî ñ èñïîëüçîâàíèåì àäàïòèâíîé îïòèêè, ÷òîáû óìåíüøèòü çàãðÿçíåíèÿ ïîëÿ áëèçêèì èñòî÷íèêîì B. Îòêðûòèå
íàäåæíîé ïåðåìåííîñòè èñòî÷íèêà, ñîâïàäàþùåé ñ îðáèòàëüíûì ïåðèîäîì
ñèñòåìû, ïîçâîëèëî áû íàäåæíî îòîæäåñòâèòü 4U1323-619 â ÈÊ äèàïàçîíå.
3.4 Îòîæäåñòâëåíèå êàíäèäàòîâ â óëüòðàêîìïàêòíûå ðåíòãåíîâñêèå äâîéíûå ñèñòåìû
Ìàëîìàññèâíûå ðåíòãåíîâñêèå äâîéíûå (Low-Mass X-ray Binaries, LMXB)
ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñèñòåìû, ñîñòîÿùèå èç êîìïàêòíîãî îáúåêòà ñ íîðìàëüíûì çâåçäíûì êîìïàíüîíîì, âåùåñòâî ñ êîòîðîãî ïåðåòåêàåò íà êîìïàêòíûé
îáúåêò, îáðàçóÿ àêêðåöèîííûé äèñê. Îïòè÷åñêîå èçëó÷åíèå LMXB â îñíîâíîì îïðåäåëÿåòñÿ àêêðåöèîííûì äèñêîì ñ îòíîñèòåëüíî íåáîëüøèì âêëàäîì çâåçäû-êîìïàíüîíà, îñâåùåííîé ðåíòãåíîâñêèì èçëó÷åíèåì öåíòðàëüíîãî êîìïàêòíîãî îáúåêòà (Cunningham (1976), Vrtilek et al. (1990)).
LMXB ñ íåáîëüøèìè àêêðåöèîííûìè äèñêàìè äîëæíû áûòü äîñòàòî÷íî êîìïàêòíûìè, ÷òîáû ÿâëÿòüñÿ ìîùíûìè èñòî÷íèêàìè ãðàâèòàöèîííîãî èçëó÷åíèÿ. Áîëåå òîãî, îæèäàåòñÿ, ÷òî ñàìà ýâîëþöèÿ ïîäîáíûõ îáúåêòîâ óïðàâëÿåòñÿ ãðàâèòàöèîííûì èçëó÷åíèåì (Pazy
nski (1967), Tutukov &
Yungelson (1979), Pazynski & Sienkiewiz (1981), Postnov & Kuranov (2005)).
åíòãåíîâñêèå äâîéíûå ñ íåáîëüøèìè àêêðåöèîííûìè äèñêàìè ÿâëÿþòñÿ
îäíèì èç ñàìûõ ìàëîèçó÷åííûõ êëàññîâ îáúåêòîâ â íàøåé àëàêòèêå. Ïîèñê
è îòîæäåñòâëåíèå òàêèõ èñòî÷íèêîâ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñëîæíåéøóþ íàáëþäàòåëüíóþ çàäà÷ó. Îäíèì èç íàèáîëåå î÷åâèäíûõ ìåòîäîâ èõ îáíàðóæåíèÿ
ÿâëÿåòñÿ èçìåðåíèå îðáèòàëüíîãî ïåðèîäà êàíäèäàòà (îáû÷íî îí ñîñòàâëÿåò
ìåíåå 2-3 ÷àñîâ), îäíàêî ïîäîáíûé ïîäõîä ïðèìåíèì òîëüêî ê îãðàíè÷åííîìó ÷èñëó ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ. Ìîäóëÿöèÿ îïòè÷åñêîãî ïîòîêà äâîéíîé
ñèñòåìû èç-çà íåñåðè÷íîñòè çâåçäû-êîìïàíüîíà è íåðàâíîìåðíîãî ïðîãðåâà
åå âíåøíèõ ñëîåâ â ñèëó îáëó÷åíèÿ öåíòðàëüíûì æåñòêèì èñòî÷íèêîì, ÷àñòî
íàáëþäàåìàÿ â áîëåå øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåìàõ, â äàííîì ñëó÷àå ïðàêòè÷åñêè îáíàðóæåíà áûòü íå ìîæåò ïî ïðè÷èíå èñ÷åçàþùå ìàëîé àìïëèòóäû
èçìåíåíèÿ áëåñêà. Îðáèòàëüíûå ïåðèîäû òàêèõ äâîéíûõ èíîãäà ìîãóò áûòü
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
102
èçìåðåíû ïî ðåíòãåíîâñêèì äàííûì (íàïðèìåð, â ìèëëèñåêóíäíûõ ðåíòãåíîâñêèõ ïóëüñàðàõ, äèïïåðàõ è äð.)
in't Zand et al. (2007) ïðåäëîæèëè êîñâåííûé ìåòîä âûäåëåíèÿ óëüòðàêîìïàêòíûõ äâîéíûõ ñèñòåì, èñïîëüçóÿ èíîðìàöèþ îá èõ âñïûøêàõ I òèïà è
îòñóòñòâèè òðàíçèåíòíûõ ñîáûòèé, ÷òî ïðåäïîëîæèòåëüíî ïðîèñõîäèò â àêêðåöèîííûõ äèñêàõ áîëüøèõ ìàñøòàáîâ. Îäíàêî, ýòîò ìåòîä ñèëüíî çàâèñèò
îò íàëè÷èÿ ðåíòãåíîâñêèõ íàáëþäåíèé äàííîãî èñòî÷íèêà íà çíà÷èòåëüíîé
øêàëå âðåìåíè, êîòîðûå äîñòóïíû â èñ÷åçàþùå ìàëîì ÷èñëå ñëó÷àåâ. Ïîýòîìó ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè âûáîðêà òàêèõ èñòî÷íèêîâ, äîñòóïíûõ äëÿ îïòè÷åñêîãî èçó÷åíèÿ (ò.å. èñêëþ÷àÿ èñòî÷íèêè â øàðîâûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèÿõ)
ñîäåðæèò âñåãî íåñêîëüêî îáúåêòîâ.
Äðóãîé ìåòîä îáíàðóæåíèÿ óëüòðàêîìïàêòíûõ LMXB èñïîëüçóåò òîò
àêò, ÷òî èõ îïòè÷åñêîå èçëó÷åíèå ïðîèñõîäèò èç îáëó÷åííîãî àêêðåöèîííîãî äèñêà è, ñëåäîâàòåëüíî, ñèëüíî êîððåëèðóåò ñ ðåíòãåíîâñêîé ñâåòèìîñòüþ
êîìïàêòíîãî îáúåêòà. Ïîýòîìó îòíîøåíèå îïòè÷åñêîãî ïîòîêà ê ðåíòãåíîâñêîìó â ïîäîáíûõ ñèñòåìàõ äîëæíî ÿâíî çàâèñåòü îò ðàçìåðîâ èõ àêêðåöèîííûõ äèñêîâ.
Âïîëíå î÷åâèäíî, ÷òî òàêèå ñëàáûå èñòî÷íèêè âîçìîæíî îáíàðóæèòü,
îòîæäåñòâèòü â îïòè÷åñêîì äèàïàçîíå è äåòàëüíî èññëåäîâàòü òîëüêî â òîì
ñëó÷àå, åñëè îíè íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ íàøåé àëàêòèêè. Âñëåäñòâèå òîãî, ÷òî
ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå LMXB ñîâïàäàåò ñ ðàñïðåäåëåíèåì çâåçäíîé ìàññû â àëàêòèêå, íàèëó÷øàÿ îáëàñòü äëÿ èõ ïîèñêîâ ãàëàêòè÷åñêèé
áàëäæ.  ýòîì ðåãèîíå ìû óæå èìååì äîñòàòî÷íî òî÷íûå àñòðîìåòðè÷åñêèå
ïîëîæåíèÿ ðÿäà LMXB (SLX 1735-269, SLX 1744-299, SLX 1744-300, SLX 1737282, IGR J17254-3257), ó êîòîðûõ, îäíàêî, îòñóòñòâóþò èëè èìåþòñÿ ïî âñåé
âèäèìîñòè íåâåðíûå îïòè÷åñêèå îòîæäåñòâëåíèÿ. Óêàçàííûå ñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ âåðîÿòíûìè êàíäèäàòàìè â óëüòðàêîìïàêòíûå äâîéíûå.
Äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðîâåðèòü ýòè ïðåäïîëîæåíèÿ, ìû èçó÷èëè îïòè÷åñêèå è
èíðàêðàñíûå íàáëþäåíèÿ äâóõ îáúåêòîâ èç óêàçàííîé âûáîðêè. Â îñíîâíîì
ìû èñïîëüçîâàëè äàííûå ñ 3.6-ìåòðîâîãî òåëåñêîïà NTT Åâðîïåéñêîé Þæíîé Îáñåðâàòîðèè, ïóáëè÷íî äîñòóïíûå ÷åðåç àðõèâ íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ
ESO.
ëàâà 3.
3.4.1
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
103
Îòîæäåñòâëåíèå IGR J17254-3257
åíòãåíîâñêèé èñòî÷íèê IGR J17254-3257 áûë îòêðûò íà îáñåðâàòîðèè
INTEGRAL â ðàìêàõ îáçîðà ãàëàêòè÷åñêîãî öåíòðà êàê 11σ ïðåâûøåíèå íàä
îíîì â ìîçàè÷íîì èçîáðàæåíèè 12-60 êýÂ, íàêîïëåííîì ìåæäó 12 åâðàëÿ è 27 îêòÿáðÿ 2003 ãîäà (Walter et al. 2004). Èç ïîëó÷åííûõ êîîðäèíàò
IGR J17254-3257 áûë ïðåäïîëîæèòåëüíî îòîæäåñòâëåí ñ ROSAT èñòî÷íèêîì
1RXS J172525.5-325717 (Stephen et al. 2005). Îäíàêî, â òîò ìîìåíò íè÷åãî
íå áûëî èçâåñòíî î ïðèðîäå êîìïàêòíîãî îáúåêòà è ñèñòåìû, â êîòîðîé îí
íàõîäèòñÿ. Íåêîòîðîå âðåìÿ ñïóñòÿ â àðõèâíûõ äàííûõ INTEGRAL/JEM-X
áûëà îáíàðóæåíà (Brandt et al. 2006) ðåíòãåíîâñêàÿ âñïûøêà I òèïà, ïðîèçîøåäøàÿ 17 åâðàëÿ 2004 ãîäà, ñ ïèêîâûì ïîòîêîì 0.8 Crab â äèàïàçîíå
3-30 êýÂ. Çàòåì Chenevez et al. (2007) îáíàðóæèëè ñóùåñòâåííî áîëåå äëèííûé âñïëåñê IGR J17254-3257 ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ 15 ìèíóò, ñëó÷èâøèéñÿ âî
âðåìÿ íàáëþäåíèÿ îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãî öåíòðà îáñåðâàòîðèåé INTEGRAL
1 îêòÿáðÿ 2006 ãîäà. Ëèøü â íåñêîëüêèõ ñëó÷àÿõ ðàíåå ðåíòãåíîâñêèå âñïûøêè I òèïà äåìîíñòðèðîâàëè çàòóõàíèå ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ áîëåå 10 ìèíóò.
Âñåãî èçâåñòíî íåñêîëüêî ïðèìåðîâ ïîäîáíîãî ïîâåäåíèÿ: 4U 1724-307 (Swank
et al. 1977), 4U 1708-23 (Homan et al. 1978), GX 17+2 (Kuulkers et al. 2002),
SLX 1737-282 (in't Zand et al. 2002), SLX 1735-269 (Molkov et al. 2005), 2S
0918-549 (in't Zand et al. 2005), and GX 3+1 (Chenevez et al. 2006). Òàêèå
äëèííûå âñïûøêè èìåþò ïðîäîëæèòåëüíîñòü è ýíåðãèè (∼ 1041 ýðã) ïðîìåæóòî÷íûå ìåæäó îáû÷íûìè âñïûøêàìè I òèïà è ñâåðõâñïûøêàìè (Kuulkers
2004). Ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ ïîäîáíûõ ñîáûòèé ÿâëÿåòñÿ àêòèâíûì ïðåäìåòîì èññëåäîâàíèÿ â ïîñëåäíåå âðåìÿ (ñì., íàïðèìåð, Peng et al. (2007); Cooper
& Narayan (2007)), êîòîðûå ïðåäïîëàãàþò â îñíîâíîé ÷àñòè, ÷òî íåñòàáèëüíîå
ãîðåíèå âîäîðîäà ïðèâîäèò ê ñïîðàäè÷åñêèì âûñîêîýíåðãè÷íûì ãåëèåâûì
âñïûøêàì â ñìåøàííîé âîäîðîäíî-ãåëèåâîé ñðåäå. Îäíàêî, ïî âñåé âèäèìîñòè äëèííûå âñïûøêè òàêæå íàáëþäàþòñÿ â ñèñòåìàõ ñ íåáîëüøèìè òåìïàìè
÷èñòî ãåëèåâîé àêêðåöèè (in't Zand et al. 2005, 2007). IGR J17254-3257 òàêèì
îáðàçîì ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íîâûé ïðèìåð ýòèõ íåìíîãî÷èñëåííûõ ñëàáûõ
ïîñòîÿííûõ íåéòðîííûõ çâåçä, êîòîðûå äåìîíñòðèðóþò âñïûøêè I òèïà â
òàêèõ ðàçíûõ ñèòóàöèÿõ.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
104
Îñíîâíîé ìîòèâàöèåé äëÿ îïòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ IGR J17254-3257 ñòàëè óêàçàíèÿ Chenevez et al. (2007) íà òî, ÷òî èçâåñòíîå îïòè÷åñêîå îòîæäåñòâëåíèå ýòîãî îáúåêòà, âûïîëíåííîå â ðàáîòå Stephen et al. (2005), îêàçàëîñü îøèáî÷íûì. Ïîÿâèâøèåñÿ â ðåçóëüòàòå íàáëþäåíèé IGR J17254-3257
íà XMM ðåíòãåíîâñêèå êîîðäèíàòû èñêëþ÷àëè âñå ïðåäëîæåííûå ðàíåå âîçìîæíîñòè.
Ìû èñïîëüçîâàëè àðõèâíûå íàáëþäåíèÿ, âûïîëíåííûå ïî çàÿâêå 079.D0385(C) 23 èþíÿ 2007 ãîäà íà 3.6-ìåòðîâîì òåëåñêîïå NTT Åâðîïåéñêîé Þæíîé Îáñåðâàòîðèè ñ äåòåêòîðîì EMMI. Îäíîé èç íåïðèÿòíûõ îñîáåííîñòåé
äàííûõ ñ EMMI ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèå â íèõ àñòðîìåòðè÷åñêîé ïðèâÿçêè. Èç
ñîâðåìåííûõ ñðåäñòâ äëÿ ïîäîáíîé êàëèáðîâêè èçîáðàæåíèé ñòîèò îòìåòèòü
samp (Bertin 2006), êîòîðûé íà îñíîâå êàòàëîãà îáúåêòîâ ñ êàäðà ïðîçðà÷íî
äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ îòïðàâëÿåò çàïðîñ ê VO-ðåñóðñàì, èçâëåêàÿ èç íèõ íåîáõîäèìûå êàòàëîãèçèðîâàííûå îáúåêòû è ïðèâÿçûâàÿ àñòðîìåòðè÷åñêîå ðåøåíèå ê èõ ñèñòåìå. Ìû èñïîëüçîâàëè samp äëÿ ïîäîáíîé ïðèâÿçêè âî âñåõ
íàøèõ îòîæäåñòâëåíèÿõ; âñå ñêàçàííîå ïîçâîëÿåò îòíåñòè äàííîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ê êëàññó VO-ñðåäñòâ, êîòîðûå íåçàìåòíî äëÿ èññëåäîâàòåëÿ
èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ðåøåíèÿ ðóòèííûõ çàäà÷ ïðè ðàáîòå àñòðîíîìè÷åñêèìè
äàííûìè.
Ìû íå ïðîâîäèëè òùàòåëüíóþ ðåäóêöèþ äàííûõ ïðè àíàëèçå ïîëÿ IGR
J17254-3257, èñïîëüçóÿ äëÿ êàëèáðîâêè èíñòðóìåíòàëüíûõ âåëè÷èí (ïîëó÷åííûõ ïðè ïîìîùè àïåðòóðíîé îòîìåòðèè sextrator (Bertin & Arnouts
1996)) îáúåêòû èç êàòàëîãà USNO-B1.0, ïîýòîìó íàøè èçìåðåíèÿ, ïðåäñòàâëåííûå â Òàá. 3.3, îáëàäàþò áîëüøèìè äåéñòâèòåëüíûìè îòîìåòðè÷åñêèìè
îøèáêàìè è íîñÿò ïðåäâàðèòåëüíûé õàðàêòåð, äîñòàòî÷íûé îäíàêî äëÿ èõ
äàëüíåéøåé èíòåðïðåòàöèè â êîíòåêñòå íàëîæåííûõ îãðàíè÷åíèé íà âîçìîæíûé îïòè÷åñêèé ïîòîê ýòîé ñèñòåìû. Óêàçàííûå â Òàá. 3.3 êðàòêèå ðåçóëüòàòû äëÿ âîçìîæíûõ îïòè÷åñêèõ äâîéíèêîâ ñèñòåìû IGR J17254-3257 áûëè
òàêæå îïóáëèêîâàíû â òåëåãðàììå Zolotukhin (2009).
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
105
XMM
A
B
èñ. 3.2: Èçîáðàæåíèå â èëüòðå I îáëàñòè âîêðóã èñòî÷íèêà IGR J172543257, ïîëó÷åííîå ïðè ïîìîùè 3.6-ìåòðîâîãî òåëåñêîïà NTT Åâðîïåéñêîé
Þæíîé Îáñåðâàòîðèè ñ äåòåêòîðîì EMMI. Íà èçîáðàæåíèå íàíåñåí ðàäèóñ
îøèáêè â îïðåäåëåíèè ðåíòãåíîâñêîãî ïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêà ïî íàáëþäåíèÿì
XMM ðàçìåðîì â 2 arse (Chenevez et al. 2007). Çåëåíûìè òî÷êàìè ïîêàçàíû ïîëîæåíèÿ âîçìîæíûõ îïòè÷åñêèõ êàíäèäàòîâ, èçìåðåííûõ ïðè ïîìîùè
sextrator (ñì. Òàá. 3.3). àçìåð ïîëÿ çðåíèÿ ñîñòàâëÿåò îêîëî 1 armin,
ñåâåð ââåðõó, âîñòîê ñëåâà.
ëàâà 3.
106
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
Îáúåêò
RA (J2000) De (J2000) Distane
Soure A
17:25:24.97
-32:57:14.0
Soure B
17:25:24.85
-32:57:16.5
2.3′′
1.6′′
I
19.7 ± 0.5
19.1 ± 0.5
Òàáëèöà 3.3: Êîîðäèíàòû è çâåçäíûå âåëè÷èíû âîçìîæíûõ îïòè÷åñêèõ äâîéíèêîâ ìàëîìàññèâíîé ðåíòãåíîâñêîé äâîéíîé ñèñòåìû IGR J17254-3257 (ñì.
èñ. 3.2). Íåòî÷íîñòè îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò ñîñòàâëÿþò 0.2 arse, ïðèâåäåíî ðàññòîÿíèå îò öåíòðà ðåíòãåíîâñêîãî ïîëîæåíèÿ äî ñîîòâåòñòâóþùåãî
îïòè÷åñêîãî îáúåêòà.
3.4.2
Îòîæäåñòâëåíèå SLX 1735-269
Ìû ïðèâîäèì ìàêñèìàëüíî êðàòêóþ èíîðìàöèþ ïî îòîæäåñòâëåíèþ ðåíòãåíîâñêîãî èñòî÷íèêà SLX 1735-269 ëèøü äëÿ èëëþñòðàöèè áîãàòñòâà ìàòåðèàëà, ïóáëè÷íî äîñòóïíîãî â íàáëþäàòåëüíûõ àðõèâàõ.
Íàáëþäåíèÿ SLX 1735-269 áûëè âûïîëíåíû 28 ìàÿ 2001 ãîäà íà äåòåêòîðå
EMMI ïðè ïîìîùè 3.6-ìåòðîâîãî òåëåñêîïà NTT Åâðîïåéñêîé Þæíîé Îáñåðâàòîðèè â ðàìêàõ çàÿâêè 67.D-0116(A). Íàáëþäåíèÿ ïðîâîäèëèñü â èëüòðàõ R è I , ýêñïîçèöèÿ êàæäîãî êàäðà ñîñòàâèëà 900 ñåêóíä. Â îáùåì è
öåëîì ïðîöåäóðà ðåäóêöèè è àíàëèçà äàííûõ áûëà ïîõîæà íà îñòàëüíûå
îïèñàííûå ñëó÷àè, ñ òîé ëèøü ðàçíèöåé, ÷òî çäåñü áûëà òùàòåëüíî ïðîâåäåíà ïåðâè÷íàÿ îáðàáîòêà îðèãèíàëüíûõ èçîáðàæåíèé íà îñíîâàíèè êàëèáðîâî÷íîé èíîðìàöèè, òàêæå äîñòóïíîé â àðõèâå ESO äëÿ äàííîãî íàáëþäåíèÿ. Èçìåðåííûå çâåçäíûå âåëè÷èíû êàíäèäàòà â îïòè÷åñêèå äâîéíèêè SLX
1735-269, ïîêàçàííîãî ñòðåëêîé íà èñ. 3.3, ñîñòàâèëè R = 21.31 ± 0.16 mag,
I = 19.37 ± 0.28 mag.
3.5 Îòêðûòèå îïòè÷åñêîãî äâîéíèêà AX J194939+2631
Ïîäîáíî ìíîãèì äðóãèì ðåíòãåíîâñêèì îáçîðàì, îáçîð öåíòðàëüíîãî ðåãèîíà â ïëîñêîñòè àëàêòèêè (|l| . 45◦, |b| . 0◦ .4), ïðåäïðèíÿòûé íà ñïóòíèêå
ASCA (Sugizaki et al. 2001), ñòàâèë ñâîåé öåëüþ èññëåäîâàíèå äèóçíîãî
ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ò.í. õðåáòà àëàêòèêè, è êàòàëîã íîâûõ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ â ãàëàêòè÷åñêîé ïëîñêîñòè ÿâëÿëñÿ äî íåêîòîðîé ñòåïåíè
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
107
Chandra
èñ. 3.3: Èçîáðàæåíèå â èëüòðå I îáëàñòè âîêðóã èñòî÷íèêà SLX 1735-269 ýêñïîçèöèåé 900 ñåêóíä. Íà èçîáðàæåíèå íàíåñåí ðàäèóñ îøèáêè â îïðåäåëåíèè ðåíòãåíîâñêèõ êîîðäèíàò Chandra ðàçìåðîì â 0.6 arse. Çåëåíûìè òî÷êàìè ïîêàçàíû ïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ, èçìåðåííûõ ïðè ïîìîùè sextrator.
Ïðåäïîëàãàåìûé îïòè÷åñêèé êàíäèäàò íàõîäèòñÿ íà êðàþ ðàäèóñà îøèáîê
Chandra è ïîêàçàí ñòðåëêîé. Ñåâåð íà èçîáðàæåíèè íàõîäèòñÿ ââåðõó, âîñòîê
ñëåâà, ðàçìåð ïîëÿ çðåíèÿ 10 arse.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
108
ïîáî÷íûì ïðîäóêòîì ýòîãî îáçîðà. Äàæå èñïîëüçóÿ äîñòàòî÷íî ñïîðíûå ìåòîäû (ïîçèöèîííàÿ êðîññ-êîððåëÿöèÿ ñ îòíîñèòåëüíî íåðåïðåçåíòàòèâíîé áàçîé äàííûõ Simbad) îòîæäåñòâëåíèÿ îáíàðóæåííûõ ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ
ñ íåîïðåäåëåííîñòÿìè â êîîðäèíàòàõ ïîðÿäêà 1 armin, Sugizaki et al. (2001)
óäàëîñü îòîæäåñòâèòü âñåãî 33% èç ïîëó÷åííîãî êàòàëîãà â 167 îáúåêòîâ.
Îñòàâøèåñÿ íåîòîæäåñòâëåííûìè 107 èñòî÷íèêîâ íå ïðåäñòàâëÿþò áîëüøîãî
èíòåðåñà äëÿ øèðîêîãî ñîîáùåñòâà â ñèëó íåâûñîêîé òî÷íîñòè èõ ïîëîæåíèé
è, ñòàëî áûòü, îòñóòñòâèÿ ïðÿìîé âîçìîæíîñòè èõ îäíîçíà÷íîãî îòîæäåñòâëåíèÿ áåç äîïîëíèòåëüíûõ ðåíòãåíîâñêèõ íàáëþäåíèé ñ âûñîêèì óãëîâûì
ðàçðåøåíèåì. Ëþáûå ïîïûòêè òðèâèàëüíîãî ïîçèöèîííîãî îòîæäåñòâëåíèÿ
ñ îïòè÷åñêèìè êàòàëîãàìè ïðè çíà÷èòåëüíûõ îøèáêàõ îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò íàòàëêèâàþòñÿ íà íåâîçìîæíîñòü îäíîçíà÷íîãî âûáîðà äâîéíèêà îáúåêòà
èç & 200 êàíäèäàòîâ, ñóùåñòâóþùèõ â îáçîðàõ â ïðåäåëàõ çîíû íåîïðåäåëåííîñòè äëÿ êàæäîãî èñòî÷íèêà.
Îäíàêî, â ñèëó îñîáåííîñòåé ïðèðîäû ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ, ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì ñîðìóëèðîâàòü äîñòàòî÷íî ñåëåêòèâíûå êðèòåðèè
(â ðàìêàõ èíîðìàöèè, èìåþùåéñÿ â ïóáëè÷íûõ îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðàõ)
äëÿ âûäåëåíèÿ èõ èç áîëüøîãî êîëè÷åñòâà çâåçä îíà.  ðàáîòå Wahter
et al. (2005) áûëî çàìå÷åíî ñèñòåìàòè÷åñêîå îòëè÷èå ÈÊ öâåòîâ ìàëîìàññèâíûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ îò ðàñïðåäåëåíèÿ çâåçä ãëàâíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. È äåéñòâèòåëüíî, ñòàòèñòè÷åñêè çíà÷èìîå ðàçëè÷èå èìååòñÿ, â òîì
÷èñëå äëÿ íåêîòîðûõ äðóãèõ êëàññîâ îáúåêòîâ (ñì. èñ. 3.4), îäíàêî îíî íå
ìîæåò ÿâëÿòüñÿ äîñòîâåðíûì ïðèçíàêîì âûáîðà äâîéíèêà èç áîëüøîãî ÷èñëà
êàíäèäàòîâ, ñêîðåå îáëàñòü åãî ïðèìåíåíèÿ âòîðîñòåïåííûé âåðîÿòíîñòíûé
êðèòåðèé.
Îòíîñèòåëüíî íåäàâíî ñîîáùåñòâó ñòàë äîñòóïåí êà÷åñòâåííûé ãëóáîêèé
îòîìåòðè÷åñêèé Hα îáçîð ñåâåðíîé ÷àñòè ãàëàêòè÷åñêîé ïëîñêîñòè, îáçîð
IPHAS7 (INT Photometri Hα Survey) (Drew et al. 2005). Îáçîð, âûïîëíÿþùèéñÿ è â íàñòîÿùåå âðåìÿ íà øèðîêîóãîëüíîé êàìåðå 2.5-ìåòðîâîãî òåëåñêîïà INT (Isaa Newton Telesope), âêëþ÷àåò â ñåáÿ îòîìåòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ â èëüòðàõ r′ , i′ , Hα 200 ìëí. çâåçä ñåâåðíîé ãàëàêòè÷åñêîé ïëîñêîñòè
(30◦ . l . 215◦, |b| < 5◦ ) äî ãëóáèíû r′ ≃ 20 mag è ÿâëÿåòñÿ ïðåäøåñòâåí7 http://www.iphas.org
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
109
èñ. 3.4: Ñëåâà: íîðìèðîâàííàÿ ãèñòîãðàììà ðàñïðåäåëåíèÿ ïî öâåòó J − K
62 èçâåñòíûõ ìàññèâíûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ (High-Mass X-Ray Binaries,
HMXB) èç êàòàëîãà Liu et al. (2006), ïî äàííûì êðîññ-îòîæäåñòâëåíèÿ ñ îáçîðîì 2MASS ñ ðàäèóñîì 2 arse (êðàñíûé) è ðàñïðåäåëåíèÿ ïî öâåòàì ∼ 1000
çâåçä ïîëÿ, âçÿòûõ èç ïðîèçâîëüíîé ïëîùàäêè â ãàëàêòè÷åñêîé ïëîñêîñòè
(ñèíèé). Ñïðàâà: íîðìèðîâàííàÿ ãèñòîãðàììà ðàñïðåäåëåíèÿ ïî öâåòó J − H
438 èçâåñòíûõ êàòàêëèçìè÷åñêèõ ïåðåìåííûõ (Catalysmi Variables, CV) èç
êàòàëîãà Ritter & Kolb (2003), ïî äàííûì êðîññ-îòîæäåñòâëåíèÿ ñ îáçîðîì
2MASS â ðàäèóñå 2 arse (êðàñíûé) è ðàñïðåäåëåíèÿ ïî öâåòàì ∼ 1000 çâåçä
ïîëÿ, âçÿòûõ èç ïðîèçâîëüíîé ïëîùàäêè â ãàëàêòè÷åñêîé ïëîñêîñòè (ñèíèé).
Íà îáîèõ ïàíåëÿõ õîðîøî çàìåòíà ðàçíîñòü ðàñïðåäåëåíèé è, ñòàëî áûòü, âåðîÿòíîñòè îáíàðóæèòü â äàííîì èíòåðâàëå öâåòà ðåíòãåíîâñêèé îáúåêò. Â
íåêîòîðûõ ÿ÷åéêàõ îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòè äîñòèãàåò 30.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
110
íèêîì àíàëîãè÷íîãî îáçîðà þæíîé ãàëàêòè÷åñêîé ïëîñêîñòè, êîòîðûé áóäåò
âûïîëíÿòüñÿ â áëèæàéøèå ãîäû íà òåëåñêîïå VST (VLT Survey Telesope).
Ñòîèò çàìåòèòü, ÷òî îáçîð IPHAS ÿâëÿåòñÿ ïîëíîñòüþ ïóáëè÷íûì è ê íåìó
ðåàëèçîâàíû VO èíòåðåéñû äîñòóïà, ïðåæäå âñåãî ConeSearh, ÷òî ñóùåñòâåííûì îáðàçîì îáëåã÷àåò àâòîìàòèçàöèþ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ íèì.
Äëÿ èññëåäóåìîé êàòåãîðèè îáúåêòîâ îñîáåííî âàæíî íàëè÷èå óçêîïîëîñíîé Hα-îòîìåòðèè, ïîñêîëüêó èçâåñòíî, ÷òî ìíîãèå ñèñòåìû ñ àêêðåöèîííûìè äèñêàìè äåìîíñòðèðóþò Hα-ýìèññèþ, ïðè óñëîâèè ñóùåñòâîâàíèÿ áîãàòîé
âîäîðîäîì çâåçäû-äîíîðà. Âñëåä çà ïåðâûìè ðåëèçàìè äàííûõ IPHAS, ñîçäàòåëÿìè îáçîðà áûë ïðåäëîæåí èíòåðåñíûé ìåòîä (Witham et al. 2006) âûäåëåíèÿ îáúåêòîâ, äåìîíñòðèðóþùèõ èçáûòîê Hα èçëó÷åíèÿ. Âêðàòöå ñóòü
ïðåäëîæåííîãî ýìïèðè÷åñêîãî ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â àíàëèçå äâóõöâåòíîé
äèàãðàììû r′ − Hα / r′ − i′ , ðàçáèåíèè åå íà ñåãìåíòû ïî çâåçäíîé âåëè-
÷èíå, è èòåðàòèâíîì âïèñûâàíèè ëèíåéíîé çàâèñèìîñòè ñ îòáðîñîì îòñêî-
÷èâøèõ òî÷åê. Íà çàêëþ÷èòåëüíîì ýòàïå ýìïèðè÷åñêèé ïîðîã, ïðîâåäåííûé
âäîëü ëèíåéíîé ðåãðåññèè ïî öâåòó, ïîçâîëÿåò âûäåëèòü â êàæäîì äèàïàçîíå çâåçäíûõ âåëè÷èí îáúåêòû, äåìîíñòðèðóþùèå èçáûòîê Hα èçëó÷åíèÿ
è çàíèìàþùèå, ñëåäîâàòåëüíî, ïîëîæåíèå ñâåðõó íàä îáùåé ìàññîé çâåçä íà
äèàãðàììå. Ñîçäàííûé êàòàëîã Hα-ýìèòòåðîâ (Witham et al. 2008) óáåäèòåëüíî ïðîäåìîíñòðèðîâàë ïðèãîäíîñòü äàííîãî ìåòîäà äëÿ âûäåëåíèÿ îáúåêòîâ
ñ îòëè÷èòåëüíûìè îòîìåòðè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè.
Íàøà èäåÿ îòîæäåñòâëåíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ â ïëîñêîñòè àëàêòèêè ñ áîëüøèìè ïîçèöèîííûìè íåîïðåäåëåííîñòÿìè çàêëþ÷àåòñÿ â ñî÷åòàíèè
èíîðìàöèè î ñóùåñòâîâàíèè â äàííîì ïîëå ðåíòãåíîâñêîãî îáúåêòà ñ ïðèìåíåíèåì âûñîêîñåëåêòèâíîãî ìåòîäà Witham et al. (2006) ê çâåçäàì, ëåæàùèì
âíóòðè îáëàñòè îøèáîê ðåíòãåíîâñêèõ êîîðäèíàò èñòî÷íèêà. Äëÿ ýòîé öåëè
ìû ðåàëèçîâàëè ñîáñòâåííóþ óïðîùåííóþ âåðñèþ ìåòîäà Witham et al. (2006)
è ïðîòåñòèðîâàëè åå ïðèãîäíîñòü â ñèìóëÿöèè îòîæäåñòâëåíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ
îáúåêòîâ ñ óæå èçâåñòíûìè îïòè÷åñêèìè äâîéíèêàìè (ñì. èñ. 3.5).
Ñòîèò ñäåëàòü âàæíóþ îãîâîðêó î ñàìîì ñóùåñòâîâàíèè èçáûòêà Hαýìèññèè îáúåêòîâ, îòêðûâàåìûõ ïî íàáëþäåíèÿì â ðåíòãåíîâñêîì äèàïàçîíå,
è ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê íåé óêàçàííîãî ìåòîäà âûäåëåíèÿ îáúåêòîâ. Äàëåêî
íå âñå ïîïóëÿöèè ðåíòãåíîâñêèõ îáúåêòîâ äåìîíñòðèðóþò íàëè÷èå ñèëüíîé
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
111
èñ. 3.5: Èëëþñòðàöèÿ ìåòîäà îáíàðóæåíèÿ Hα-ýìèòòåðîâ íà äâóõöâåòíîé äèàãðàììå R − Hα îò R − I . Çäåñü äèàãðàììà ïîñòðîåíà ïî äàííûì
SuperCOSMOS Hα Survey äëÿ ∼ 800 çâåçä ïîëÿ â ðàäèóñå 2.6 armin (ïåðâîíà÷àëüíàÿ íåîïðåäåëåííîñòü êîîðäèíàò ðåíòãåíîâñêîãî èñòî÷íèêà, îòêðûòî-
ãî îáñåðâàòîðèåé INTEGRAL) îò ìàëîìàññèâíîé ðåíòãåíîâñêîé äâîéíîé IGR
J17353-3539 ñ èçâåñòíûì îïòè÷åñêèì îòîæäåñòâëåíèåì (îáúåêò îáâåäåí â êðóæîê). Äëÿ âåëè÷èíû R äîáàâëåíî öâåòîâîå êîäèðîâàíèå. Çâåçäû ðàçáèòû íà
2 ñåãìåíòà ïî R-âåëè÷èíàì (ñëàáûå R ≥ 16, ÿðêèå R < 16), äëÿ êàæäî-
ãî èç êîòîðûõ ïðîâåäåíà ëèíåéíàÿ ðåãðåññèÿ. Õîòÿ îòîæäåñòâëÿåìûé îáúåêò
íàõîäèòñÿ â ìàññå çâåçä, îí òåì íå ìåíåå çàìåòíî îòäàëåí îò ëèíåéíîé ðåãðåññèè, ïðîâåäåííîé ïî ÿðêèì çâåçäàì, ÷òî ïîçâîëÿåò âûäåëèòü åãî íà èõ îíå
ïóòåì ïîäáîðà ýìïèðè÷åñêîãî ïîðîãà äåòåêòèðîâàíèÿ. Áîëüøåå îòêëîíåíèå
èñòî÷íèêà ââåðõ îò ãðóïïû çâåçä ãëàâíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñîîòâåòñòâóåò â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè áîëüøåé ýêâèâàëåíòíîé øèðèíå ëèíèè Hα â åãî
ñïåêòðå.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
112
ýìèññèè â áàëüìåðîâñêèõ ëèíèÿõ, äëÿ êîòîðîé òðåáóåòñÿ êàê ìèíèìóì ñðåäà, áîãàòàÿ âîäîðîäîì, è ñîîòâåòñòâóþùèå èçè÷åñêèå óñëîâèÿ.  àêêðåöèîííûõ äèñêàõ ìàëîìàññèâíûõ ðåíòãåíîâñêèõ äâîéíûõ, â îòëè÷èå îò HMXB,
çà÷àñòóþ ñîäåðæàíèå âîäîðîäà äîñòàòî÷íî ìàëî ïî ïðè÷èíå åãî ìàëîãî ñîäåðæàíèÿ â îòîñåðå çâåçäû-äîíîðà. Ñðåäè êàòàêëèçìè÷åñêèõ ïåðåìåííûõ (íå
âñåõ èç êîòîðûõ, âîîáùå ãîâîðÿ, àêòèâíû â ðåíòãåíîâñêîì äèàïàçîíå) áàëüìåðîâñêèå ëèíèè ïðèñóòñòâóþò â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ (Warner 1995), îäíàêî
â ñèëó èçâåñòíîé ýìïèðè÷åñêîé çàâèñèìîñòè (Patterson 1984) íàèáîëüøèå ýêâèâàëåíòíûå øèðèíû èìåþò áîëåå ñëàáûå CV ñ ìàëûìè òåìïàìè àêêðåöèè.
Witham et al. (2006) îöåíèâàþò, ÷òî èõ ìåòîäîì äåòåêòèðóåòñÿ îêîëî 70%
èçâåñòíûõ CV; òðè ÷åòâåðòè èç îñòàâøèõñÿ 30% ïðèñóòñòâóþò â îáçîðå, íî
íå äåìîíñòðèðóþò ñêîëüêî-íèáóäü çàìåòíîé Hα-ýìèññèè. Â íàñòîÿùèé ìîìåíò íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì îáúåêòèâíî îöåíèòü ïîëíóþ ñåëåêòèâíîñòü ïðåäëàãàåìîãî ìåòîäà, ìû îñòàâëÿåì åå îïðåäåëåíèå è ñàìî äåòàëüíîå
îïèñàíèå äàííîãî ïîäõîäà äëÿ áóäóùèõ èññëåäîâàíèé. Ñ îïðåäåëåííîñòüþ
ìîæíî ñêàçàòü òîëüêî òî, ÷òî â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ìåòîä ìîæåò áûòü ïîëåçåí äëÿ îòîæäåñòâëåíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ.
Ñîâïàäåíèå îáëàñòåé ïîêðûòèÿ îáçîðà IPHAS è îáçîðà ñëàáûõ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ â ïëîñêîñòè àëàêòèêè ASCA íà ó÷àñòêå ãàëàêòè÷åñêîé
äîëãîòû 30◦ . l . 45◦ ïîçâîëÿåò ïðèìåíèòü óêàçàííûé ìåòîä ê èõ îòîæäåñòâëåíèþ. Êðîìå òîãî, ïðåäïðèíÿòûé íà îáñåðâàòîðèè Chandra îáçîð ÷àñòè
íåîòîæäåñòâëåííûõ èñòî÷íèêîâ ASCA â ïëîñêîñòè àëàêòèêè (Murray 2006)
ê íàñòîÿùåìó ìîìåíòó îñòàåòñÿ íåîïóáëèêîâàííûì, õîòÿ åãî äàííûå, äîñòóïíûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ (èõ ïðîïðèåòàðíûé ïåðèîä èñòåê) ÷åðåç Âèðòóàëüíóþ
Îáñåðâàòîðèþ è íàáëþäàòåëüíûé àðõèâ Chandra, îêàçàëèñü âåñüìà ïîëåçíû
äëÿ íàøåãî èññëåäîâàíèÿ.
Ìû òàêèì îáðàçîì ñîñòàâèëè âûáîðêó èñòî÷íèêîâ ASCA, êîòîðûå ïîïàäàþò â îáëàñòü îáçîðà IPHAS, èìåþò äîñòàòî÷íî æåñòêèå ðåíòãåíîâñêèå ñïåêòðû (γ . 3, ÷òîáû èñêëþ÷èòü êîðîíàëüíî-àêòèâíûå çâåçäû, íå äåìîíñòðèðóþùèå êàê ïðàâèëî Hα-ýìèññèè) è äîñòàòî÷íî áîëüøèå ìîäåëüíûå ïîãëîùåíèÿ íà ëó÷å çðåíèÿ (NH & 1022 ñì−2, ÷òîáû èññëåäîâàòü â ñðåäíåì áîëåå
äàëåêèå èñòî÷íèêè áîëüøåé ñâåòèìîñòè, ñðåäè êîòîðûõ äîëæíû íàõîäèòüñÿ âçàèìîäåéñòâóþùèå äâîéíûå ñèñòåìû ñ àêêðåöèîííûìè äèñêàìè).  ïðî-
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
113
öåññå èññëåäîâàíèÿ äâóõöâåòíûõ äèàãðàìì r′ − Hα îò r′ − i′ îáúåêòîâ èç
îáçîðà IPHAS, êîòîðûå ïîïàäàþò âíóòðü 1 armin íåîïðåäåëåííîñòåé êîîð-
äèíàò îòîáðàííûõ èñòî÷íèêîâ ASCA, íàøå âíèìàíèå ïðèâëåêëî ïîëå ðåíòãåíîâñêîé ñèñòåìû AX J194939+2631, â êîòîðîì íà äèàãðàììå öâåòöâåò èç
∼ 500 èñòî÷íèêîâ äåòåêòèðîâàëîñü äâà îáúåêòà, äåìîíñòðèðóþùèõ èçáûòîê
Hα-èçëó÷åíèÿ (ñì. èñ. 3.6).  ñëîæèâøåéñÿ ñèòóàöèè áûëî íåâîçìîæíî îäíîçíà÷íî îïðåäåëèòü, êàêîé èìåííî îáúåêò ÿâëÿåòñÿ îïòè÷åñêèì äâîéíèêîì
AX J194939+2631. Îäíàêî èñïîëüçóÿ ìåõàíèçìû VO, ïðåæäå âñåãî äîñòóï ê
êàòàëîãó íàáëþäåíèé Chandra ÷åðåç ds aladin, ìû îáíàðóæèëè íåäàâíèå
íàáëþäåíèÿ ýòîãî ïîëÿ ïî çàÿâêå (Murray 2006), íà êîòîðûõ â ïîëå 1 armin
îäíîçíà÷íî äåòåêòèðóåòñÿ åäèíñòâåííûé ðåíòãåíîâñêèé îáúåêò ñõîæåé ñ èñòî÷íèêîì AX J194939+2631 ñâåòèìîñòè (ñì. èñ.3.7, ïðàâàÿ ïàíåëü). Âûñîêàÿ òî÷íîñòü Chandra îïðåäåëåíèÿ ïîëîæåíèÿ îáúåêòà, ñîñòàâèâøàÿ â äàííîì ñëó÷àå â 0.6 arse, ïîçâîëèëà îäíîçíà÷íî îòîæäåñòâèòü ðåíòãåíîâñêèé
îáúåêò ñ èñòî÷íèêîì IPHAS J194938.39+263149.2, êîòîðûé äåìîíñòðèðóåò èçáûòîê Hα-èçëó÷åíèÿ, âîçìîæíî ïåðåìåííîé ïðèðîäû (ñì. èñ. 3.6, èçìåðåíèÿ
îáúåêòà â ðàçëè÷íûå ìîìåíòû âðåìåíè îáîçíà÷åíû êâàäðàòàìè, ñîîòâåòñòâóþùèìè åãî îòîìåòðè÷åñêèì îøèáêàì; òàêèì îáðàçîì, åñòü îñíîâàíèÿ ïðåäïîëàãàòü ïåðåìåííîñòü åãî Hα-èçëó÷åíèÿ.)
Òàêèì îáðàçîì, òîëüêî ëèøü èñïîëüçóÿ ñóùåñòâóþùèå îáçîðû ïëîñêîñòè
àëàêòèêè è àðõèâíóþ èíîðìàöèþ, à òàêæå Âèðòóàëüíóþ Îáñåðâàòîðèþ
äëÿ ýåêòèâíîãî äîñòóïà ê äàííûì ðåñóðñàì, îêàçàëîñü âîçìîæíûì âûïîëíèòü äîñòàòî÷íî íàäåæíîå îòîæäåñòâëåíèå íåèçâåñòíîãî ðåíòãåíîâñêîãî
èñòî÷íèêà AX J194939+2631 èç ïëîñêîñòè àëàêòèêè, ñ âîîáùå ãîâîðÿ äîñòàòî÷íî áîëüøîé ïîçèöèîííîé íåîïðåäåëåííîñòüþ â 1 armin. Îáúåäèíåííûå
äàííûå ïî èñòî÷íèêó ïðèâåäåíû â Òàá.3.4.
 ñèëó òîãî, ÷òî ïîñëå îòîæäåñòâëåíèÿ íå ïðåäñòàâëÿëîñü âîçìîæíûì ñäåëàòü îäíîçíà÷íûå âûâîäû î ïðèðîäå îáúåêòà (ò.å. óñòàíîâèòü, èìååì ìû äåëî
ñ êàòàêëèçìè÷åñêîé ïåðåìåííîé èëè ñ ìàññèâíîé ðåíòãåíîâñêîé äâîéíîé),
ìû ðåøèëè ïðåäïðèíÿòü öåëåíàïðàâëåííûå ñïåêòðàëüíûå íàáëþäåíèÿ îïòè÷åñêîãî äâîéíèêà. Íàøà çàÿâêà íà íàáëþäåíèÿ îáúåêòà ïðè ïîìîùè ñïåêòðîãðàà TWIN íà 3.5-ìåòðîâîì òåëåñêîïå Calar Alto áûëà óäîâëåòâîðåíà â
êðàò÷àéøèå ñðîêè (áëàãîäàðÿ ò.í. ðåçåðâó äèðåêòîðà). Ïîëó÷åííûé ñïåêòð
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
114
èñ. 3.6: Äèàãðàììà öâåòöâåò äëÿ ïîëÿ AX J194939+2631 ïî äàííûì îáçîðà
IPHAS; çâåçäíûå âåëè÷èíû â èëüòðå r′ çàêîäèðîâàíû öâåòîì (áîëåå ÿðêèå
îáúåêòû êðàñíûå, áîëåå ñëàáûå èîëåòîâûå). Íà äèàãðàììó íàíåñåíû èíäèâèäóàëüíûå èçìåðåíèÿ (detetions ), à íå ñàìè èñòî÷íèêè (soures ), ïîýòîìó
îäèí è òîò æå îáúåêò ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåí íåñêîëüêèìè òî÷êàìè. Äëÿ íàãëÿäíîñòè îïðåäåëåíèÿ îáúåêòîâ ñ èçáûòêîì Hα-èçëó÷åíèÿ ïðîâåäåíà ëèíåéíàÿ ðåãðåññèÿ ïî âñåì òî÷êàì. 3 èçìåðåíèÿ ïðåäïîëàãàåìîãî êàíäèäàòà îáâåäåíû êâàäðàòàìè, ñîîòâåòñòâóþùèìè îòîìåòðè÷åñêèì îøèáêàì. Íàáëþäàåìûé èçáûòîê Hα-ýìèññèè êàíäèäàòà ïî ñðàâíåíèþ ñ ãðóïïîé çâåçä ãëàâíîé
A(ñì.
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñîîòâåòñòâóåò ýêâèâàëåíòíîé øèðèíå ëèíèè ≃ 40
ðèñ. 2 â ðàáîòå Witham et al. (2006)).
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
115
èñ. 3.7: Ïîëå èñòî÷íèêà AX J194939+2631 ïî äàííûì îáçîðà IPHAS è îáñåðâàòîðèè Chandra. Ñåâåð ââåðõó, âîñòîê ñëåâà, ðàçìåð ïîëÿ çðåíèÿ 30 arse.
Ëåâàÿ ïàíåëü: èçîáðàæåíèå â óçêîïîëîñíîì èëüòðå Hα èç îáçîðà IPHAS,
îïòè÷åñêèé äâîéíèê ïîêàçàí ñòðåëêîé. Ïðàâàÿ ïàíåëü: ðåíòãåíîâñêîå èçîáðàæåíèå ïîëÿ AX J194939+2631, ïîëó÷åííîå íà îáñåðâàòîðèè Chandra ïðè
ïîìîùè Advaned CCD Imaging Spetrometer 5 ÿíâàðÿ 2008 ãîäà, íàáëþäåíèå 8236 (çàÿâêà Murray (2006)). Îáúåêò ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé åäèíñòâåííûé
èñòî÷íèê, âèäèìûé â ïîëå çðåíèÿ. Ýêñïîçèöèÿ íàáëþäåíèÿ ñîñòàâèëà 1740
ñåêóíä; äàííûå ñòàëè ïóáëè÷íî äîñòóïíûìè 7 ÿíâàðÿ 2009 ãîäà.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
116
Ïàðàìåòð Çíà÷åíèå
ASCA name AX J194939+2631
IPHAS name IPHAS J194938.39+263149.2
USNO-B1.0 name 1165-0456015
RA (J2000) 297.409912◦
De (J2000) 26.530325◦
l
b
R
I
Hα
B1
B2
R1
R2
Ïîòîê, 0.7 - 10 êýÂ
Ñïåêòðàëüíûé èíäåêñ
Êîëè÷åñòâî àòîìîâ íà ëó÷å çðåíèÿ
Ýêâ. øèðèíà ýìèññèîííîé ëèíèè Hα
pmRA
pmDe
62.933915◦
0.2077707◦
19.42 ± 0.02 mag
18.69 ± 0.05 mag
18.71 ± 0.04 mag
20.04 mag
20.2 mag
20.12 mag
19.42 mag
0.97 × 10−15 Âò ì−2
2.67
3.39 × 1022 ñì−2
∼ 60 A
-8 mas/year
-4 mas/year
Òàáëèöà 3.4: Ñóììàðíàÿ òàáëèöà âñåõ äàííûõ îá AX J194939+2631, äîñòóïíûõ ïðè ïîìîùè Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè áåç ïðîâåäåíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ
íàáëþäåíèé (ñ ó÷åòîì ðåçóëüòàòîâ âûïîëíåííîãî îïòè÷åñêîãî îòîæäåñòâëåíèÿ èñòî÷íèêà).
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
117
èñ. 3.8: Ñïåêòð îïòè÷åñêîãî äâîéíèêà èñòî÷íèêà AX J194939+2631 (íå èñïðàâëåííûé çà ãàëàêòè÷åñêîå ïîãëîùåíèå), ïîëó÷åííûé ïðè ïîìîùè ñïåêòðîãðàà TWIN íà 3.5-ìåòðîâîì òåëåñêîïå Calar Alto ïî çàÿâêå àâòîðà. Ïîêàçàíû îñíîâíûå ñïåêòðàëüíûå ëèíèè.
îáúåêòà ïðèâåäåí íà èñ. 3.8. Åãî õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè ýìèññèÿ â áàëüìåðîâñêèõ ëèíèÿõ ïî êðàéíåé ìåðå äî Hγ , ëèíèè èçëó÷åíèÿ He I è He II,
ðàñïîëîæåííûå íà êðàñíîì ñìåùåíèè Z = 0 ïîçâîëÿþò îòíåñòè åãî ê ãàëàêòè÷åñêèì êàòàêëèçìè÷åñêèì ïåðåìåííûì, à èìåííî ê êàðëèêîâûì íîâûì.
Îêîí÷àòåëüíàÿ îáðàáîòêà è èíòåðïðåòàöèÿ ñïåêòðà åùå íå âûïîëíåíà, íî â
íàñòîÿùèé ìîìåíò ìîæíî ñ óâåðåííîñòüþ ãîâîðèòü î òîì, ÷òî èñòî÷íèê AX
J194939+2631 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êàòàêëèçìè÷åñêóþ ïåðåìåííóþ, äîñòàòî÷íî ÿðêóþ äëÿ ðàññòîÿíèÿ â 5-10 êïê, êîòîðîå ìîæíî óñëîâíî îöåíèòü ïî
ìîäåëüíîìó ïîãëîùåíèþ íà ëó÷å çðåíèÿ.
Íà çàùèòó âûíîñÿòñÿ
1. Ñîçäàíèå ìåòîäà îäíîðîäíîãî ïîèñêà è èçìåðåíèÿ âàæíåéøèõ ïàðàìåòðîâ ðàññåÿííûõ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé â ìíîãîöâåòíûõ îòîìåòðè÷åñêèõ
îáçîðàõ íåáà. Ïðèìåíåíèå ìåòîäà ê îáëàñòè 16◦ × 16◦ îòîìåòðè÷åñêîãî
îáçîðà 2MASS â îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãî àíòèöåíòðà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî
áûëî îòêðûòî 15 íîâûõ ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé, îïðåäåëåíû èçè÷åñêèå
ïàðàìåòðû 13 íåèçó÷åííûõ ðàíåå ñêîïëåíèé è ïîäòâåðæäåíû â êà÷åñòâå
ëàâà 3.
118
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
ïîëíîöåííûõ ñêîïëåíèé 10 îáúåêòîâ, ðàíåå ÿâëÿâøèõñÿ êàíäèäàòàìè â
çâåçäíûå ñêîïëåíèÿ. åàëèçàöèÿ â êîíòåêñòå Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè
ïëàòîðìû äëÿ íåïðåðûâíîé ïóáëèêàöèè Êàòàëîãà ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ, ñîçäàííîãî ïóòåì ïðèìåíåíèÿ óêàçàííîãî ìåòîäà ïîèñêà
ñêîïëåíèé ê äàííûì 2MASS è äîïîëíÿåìîãî â õîäå èññëåäîâàíèé íîâûõ
îòîìåòðè÷åñêèõ îáçîðîâ.
2. Ìåòîäèêà âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê â îïòè÷åñêèõ è ÈÊ ïîëîñàõ äëÿ ãàëàêòèê íà êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ z < 0.5 ïóòåì àíàëèòè÷åñêîãî ïîëèíîìèàëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì òîëüêî êðàñíîãî ñìåùåíèÿ è
îäíîãî íàáëþäàåìîãî öâåòà. Ìåòîäèêà ïîñòðîåíèÿ îäíîðîäíîãî êàòàëîãà
áëèçêèõ ãàëàêòèê â îïòè÷åñêîì è ÈÊ äèàïàçîíàõ íà îñíîâå äàííûõ ñîâðåìåííûõ êðóïíûõ îáçîðîâ è ïðè ïîìîùè Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè ñ
èñïîëüçîâàíèåì ïðåäëîæåííîãî ïîäõîäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ k -ïîïðàâîê
3. Îòîæäåñòâëåíèå
ðåíòãåíîâñêèõ
èñòî÷íèêîâ
4U1323-619,
AX
J194939+2631, IGR J17254-3257 è SLX 1735-269 â îïòè÷åñêîì è ÈÊ
äèàïàçîíàõ íà îñíîâàíèè àðõèâíûõ äàííûõ è ìàòåðèàëîâ, äîñòóïíûõ â
ðàìêàõ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè.
4. Ñîçäàíèå óíèâåðñàëüíîãî ìåòîäà âçàèìîäåéñòâèÿ ñåðâåðíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ àðõèâîâ äàííûõ ñ êëèåíòñêèìè ïðèëîæåíèÿìè íà ðàáî÷åé ñòàíöèè ïîëüçîâàòåëÿ ïîñðåäñòâîì ïðîãðàììíîãî ñëîÿ, ðàáîòàþùåãî
â áðàóçåðå èññëåäîâàòåëÿ. Ìåòîä, àïðîáèðîâàííûé â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ
íåñêîëüêèõ àðõèâîâ, íåñåò â ñåáå ïðàêòè÷åñêóþ ïîëüçó â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî
îí: (1) ñóùåñòâåííî óïðîùàåò èñïîëüçîâàíèå ðåñóðñîâ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, äåëàÿ èõ äîñòóïíûìè äàæå äëÿ ïîëüçîâàòåëåé áåç îïûòà ðàáîòû ñ òåõíîëîãèÿìè VO; (2) ïîçâîëÿåò òåñíåå èíòåãðèðîâàòü ñåðâåðíóþ
è êëèåíòñêóþ ñòîðîíû ïðîöåññà âçàèìîäåéñòâèÿ ïîëüçîâàòåëÿ ñ àðõèâîì
è òàêèì îáðàçîì ïðîçðà÷íî âûïîëíÿòü çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü ðóòèííûõ
îïåðàöèé, ðàíåå âîçëîæåííûõ íà ïîëüçîâàòåëÿ.
ëàâà 3.
Îòîæäåñòâëåíèå ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ
119
Áëàãîäàðíîñòè
Àâòîð âûðàæàåò ãëóáîêóþ áëàãîäàðíîñòü íàó÷íûì ðóêîâîäèòåëÿì Í. È. Øàêóðå è È. Â. ×èëèíãàðÿíó, à òàêæå Ì. . åâíèâöåâó, áåç êîòîðûõ íå ñîñòîÿëèñü áû âûïîëíåííûå èññëåäîâàíèÿ. Àâòîð áåñêîíå÷íî ïðèçíàòåëåí âñåì
ñâîèì ñîàâòîðàì, êîëëàáîðàòîðàì è êîëëåãàì, â ÷àñòíîñòè: Å. Â. ëóøêîâîé
è À. Ñ. àñòîðãóåâó çà áåñöåííóþ êàæäîäíåâíóþ ïîìîùü â ÀÈØå, Ñ. Êîïîñîâó çà ïðèìåðû, ïîäàâàåìûå òîâàðèùàì, Anne-Laure Melhior (Observatoire
de Paris-Meudon) çà ïëîäîòâîðíîå ñîòðóäíè÷åñòâî è äèñêóññèè â õîäå èññëåäîâàíèÿ öâåòîâ áëèçêèõ ãàëàêòèê, Franois Bonnarel (CDS, Strasbourg, Frane)
è Mireille Louys (CDS, Strasbourg, Frane) çà ïîääåðæêó âèçèòîâ â Îáñåðâàòîðèþ ã. Ñòðàñáóðã, ñîâìåñòíîå ðàçâèòèå ñåðâèñîâ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè è ðåêîìåíäàöèè, Pierre Le Sidaner (Observatoire de Paris-Meudon, Frane)
çà ïîääåðæêó âèçèòîâ â Ïàðèæ, Chantal Petit (CRAL Observatoire de Lyon,
Frane) çà ïîìîùü ïðè ðàáîòå â Ëèîíå, Þ. Áåëåöêîìó (ESO) çà ÷ðåçâû÷àéíî ïîëåçíûå êîììåíòàðèè ïî ðàáîòå ñ äàííûìè Åâðîïåéñêîé Þæíîé Îáñåðâàòîðèè, Roy Williams (Calteh, US), Franoise Genova (CDS, Strasbourg,
Frane) çà âûäàííûå ìíå ðåêîìåíäàöèè, Mark Taylor (Bristol University, UK)
è Franois Oshenbein (CDS, Strasbourg, Frane) çà ïîääåðæêó ìîèõ íà÷èíàíèé è áûñòðóþ ðåàêöèþ íà ìîè ïðîñüáû â óëó÷øåíèè øèðîêî èñïîëüçóåìûõ
ñåðâèñîâ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, Ï. Øòûêîâñêîìó (ÈÊÈ ÀÍ) çà ïîìîùü â îáðàáîòêå äàííûõ îáñåðâàòîðèè XMM-Newton, Santos Pedraz (Calar
Alto, Spain) çà âûïîëíåíèå êà÷åñòâåííûõ íàáëþäåíèé â îáñåðâàòîðèè Calar
Alto ïî ìîåé çàÿâêå. Âèçèòû àâòîðà âî Ôðàíöèþ ïîääåðæèâàëèñü ãðàíòàìè VO-Paris è îíäîì EGIDE (÷åðåç Îòäåë Íàóêè è Òåõíîëîãèé ïîñîëüñòâà
Ôðàíöèè â îññèè), à òàêæå ãðàíòàìè ÔÔÈ. Àâòîð ïðèçíàòåëåí íàó÷íûì è
îðãàíèçàöèîííûì êîìèòåòàì ñëåäóþùèõ êîíåðåíöèé, ïðåäîñòàâëÿâøèõ èíàíñîâóþ ïîääåðæêó äëÿ ó÷àñòèÿ â íèõ: Astrophysial Data Analysis Software
and Systems, International Virtual Observatory Interoperability Meeting, High
Energy Astrophysis - 2009, à òàêæå Îáñåðâàòîðèè ã. Ñòðàñáóðã.
Îòäåëüíàÿ áëàãîäàðíîñòü ìîåé ñåìüå: äî÷åðÿì Âèêòîðèè è Àííå, ðîäèòåëÿì Þðèþ Çîëîòóõèíó è Ìàðèè Íåêðàñîâîé è ñåñòðå Àë¼íå çà íåèññÿêàåìóþ
ìîðàëüíóþ ïîääåðæêó âî âðåìÿ ðàáîòû íàä äèññåðòàöèåé.
Ëèòåðàòóðà
Abazajian, K. N., Adelman-MCarthy, J. K., Ag
ueros, M. A., et al. 2009, ApJS,
182, 543
Aller, L. H., Appenzeller, I., Bashek, B., et al. 1982, Landolt-B
ornstein:
Numerial Data and Funtional Relationships in Siene and Tehnology New Series Gruppe/Group 6 Astronomy and Astrophysis Volume 2
Shaifers/Voigt: Astronomy and Astrophysis / Astronomie und Astrophysik Stars and Star Clusters / Sterne und Sternhaufen, ed. L. H. Aller, I. Appenzeller,
B. Bashek, H. W. Duerbek, T. Herzeg, E. Lamla, E. Meyer-Hofmeister,
T. Shmidt-Kaler, M. Sholz, W. Seggewiss, W. C. Seitter, & V. Weidemann
Babaud, J., Witkin, A. P., Baudin, M., & Duda, R. 1986, IEEE Trans. Pattern
Anal. Mah. Intell., 8, 26
Baldry, I. K., Glazebrook, K., Brinkmann, J., et al. 2004, ApJ, 600, 681
Balogh, M. L., Baldry, I. K., Nihol, R., et al. 2004, ApJ, 615, L101
nska-Churh, M., Churh, M. J., Oosterbroek, T., et al. 1999, A&A, 349,
Balui
495
nska-Churh, M., Dotani, T., Hirotsu, T., & Churh, M. J. 2009, A&A, 500,
Balui
873
Bayo, A., Rodrigo, C., Barrado Y Navasues, D., et al. 2008, A&A, 492, 277
Bertin, E. 2006, in Astronomial Soiety of the Pai Conferene Series, Vol.
351, Astronomial Data Analysis Software and Systems XV, ed. C. Gabriel,
C. Arviset, D. Ponz, & S. Enrique, 112+
Bertin, E. & Arnouts, S. 1996, A&AS, 117, 393
120
Ëèòåðàòóðà
121
Bhatt, B. C., Pandey, A. K., Mahra, H. S., & Paliwal, D. C. 1994, Bulletin of the
Astronomial Soiety of India, 22, 291
Bia, E., Dutra, C. M., & Barbuy, B. 2003a, A&A, 397, 177
Bia, E., Dutra, C. M., Soares, J., & Barbuy, B. 2003b, A&A, 404, 223
Blanton, M. R. & Roweis, S. 2007, AJ, 133, 734
Boirin, L., Mendez, M., Daz Trigo, M., Parmar, A. N., & Kaastra, J. S. 2005,
A&A, 436, 195
Borissova, J., Pessev, P., Ivanov, V. D., et al. 2003, A&A, 411, 83
Brandt, S., Budtz-Jørgensen, C., & Chenevez, J. 2006, The Astronomer's
Telegram, 778, 1
Bruzual, G. & Charlot, S. 2003, MNRAS, 344, 1000
Caballero, J. A. & Dinis, L. 2008, Astronomishe Nahrihten, 329, 801
Caballero, J. A. & Solano, E. 2007, ApJ, 665, L151
Caballero, J. A. & Solano, E. 2008, A&A, 485, 931
Calzetti, D., Kinney, A. L., & Storhi-Bergmann, T. 1994, ApJ, 429, 582
Cardelli, J. A., Clayton, G. C., & Mathis, J. S. 1989, ApJ, 345, 245
Carraro, G., Girardi, L., & Marigo, P. 2002, MNRAS, 332, 705
Chenevez, J., Falanga, M., Brandt, S., et al. 2006, A&A, 449, L5
Chenevez, J., Falanga, M., Kuulkers, E., et al. 2007, A&A, 469, L27
Chilingarian, I., Afanasiev, V., Bonnarel, F., et al. 2007a, in Astronomial Soiety
of the Pai Conferene Series, Vol. 376, Astronomial Data Analysis Software
and Systems XVI, ed. R. A. Shaw, F. Hill, & D. J. Bell, 217+
Chilingarian, I., Bonnarel, F., Louys, M., & MDowell, J. 2006, in Astronomial
Soiety of the Pai Conferene Series, Vol. 351, Astronomial Data Analysis
Software and Systems XV, ed. C. Gabriel, C. Arviset, D. Ponz, & S. Enrique,
371+
Ëèòåðàòóðà
122
Chilingarian, I., Bonnarel, F., Louys, M., et al. 2008, in Astronomial
Spetrosopy and Virtual Observatory, Proeedings of the EURO-VO
Workshop, held at the European Spae Astronomy Centre of ESA, Villafrana
del Castillo, Spain, 21-23 Marh, 2007, Eds.: M. Guainazzi and P. Osuna,
Published by the European Spae Ageny., p.125, ed. M. Guainazzi & P. Osuna,
125+
Chilingarian, I., Prugniel, P., Sil'Chenko, O., & Koleva, M. 2007b, in IAU
Symposium, Vol. 241, IAU Symposium, ed. A. Vazdekis & R. F. Peletier, 175
176
Chilingarian, I. & Zolotukhin, I. 2008, in Astronomial Soiety of the Pai
Conferene Series, Vol. 394, Astronomial Data Analysis Software and Systems
XVII, ed. R. W. Argyle, P. S. Bunlark, & J. R. Lewis, 351+
Chilingarian, I. V. & Mamon, G. A. 2008, MNRAS, 385, L83
Chilingarian, I. V., Prugniel, P., Sil'Chenko, O. K., & Afanasiev, V. L. 2007,
MNRAS, 376, 1033
Christian, C. A. 1980, AJ, 85, 700
Christian, C. A. 1981, ApJ, 246, 827
nska-Churh, M. 2004, MNRAS, 348, 955
Churh, M. J. & Balui
Churh, M. J., Reed, D., Dotani, T., Balui
nska-Churh, M., & Smale, A. P. 2005,
MNRAS, 359, 1336
Ciardullo, R. B. & Demarque, P. 1979, Dudley Observatory Reports, 14, 317
Cohen, M., Wheaton, W. A., & Megeath, S. T. 2003, AJ, 126, 1090
Cooper, R. L. & Narayan, R. 2007, ApJ, 661, 468
Couh, W. J. & Sharples, R. M. 1987, MNRAS, 229, 423
Cunningham, C. 1976, ApJ, 208, 534
di Matteo, P., Combes, F., Chilingarian, I., Melhior, A. L., & Semelin, B. 2007a,
in SF2A-2007: Proeedings of the Annual meeting of the Frenh Soiety of
Astronomy and Astrophysis held in Grenoble, Frane, July 2-6, 2007, Eds.: J.
Ëèòåðàòóðà
123
Bouvier, A. Chalabaev, and C. Charbonnel, p.322, ed. J. Bouvier, A. Chalabaev,
& C. Charbonnel, 322+
Di Matteo, P., Combes, F., Chilingarian, I., Melhior, A.-L., & Semelin, B. 2008,
Astronomishe Nahrihten, 329, 952
di Matteo, P., Combes, F., Melhior, A.-L., & Semelin, B. 2007b, A&A, 468, 61
Dias, W. S., Alessi, B. S., Moitinho, A., & Lepine, J. R. D. 2002, A&A, 389, 871
Drake, A. J. 2005, A&A, 435, 545
Dressler, A. & Gunn, J. E. 1983, ApJ, 270, 7
Dressler, A., Smail, I., Poggianti, B. M., et al. 1999, ApJS, 122, 51
Drew, J. E., Greimel, R., Irwin, M. J., et al. 2005, MNRAS, 362, 753
Dutra, C. M., Bia, E., Soares, J., & Barbuy, B. 2003, A&A, 400, 533
Dutra, C. M., Santiago, B. X., & Bia, E. 2002, A&A, 381, 219
Eggleton, P. P. 1983, ApJ, 268, 368
Fio, M. & Roa-Volmerange, B. 1997, A&A, 326, 950
Fitzpatrik, E. L. 1999, PASP, 111, 63
Forman, W., Jones, C., Cominsky, L., et al. 1978, ApJS, 38, 357
Frank, J., King, A. R., & Lasota, J.-P. 1987, A&A, 178, 137
Froebrih, D., Sholz, A., & Raftery, C. L. 2007, MNRAS, 374, 399
Fukugita, M., Shimasaku, K., & Ihikawa, T. 1995, PASP, 107, 945
Girardi, L., Bertelli, G., Bressan, A., et al. 2002, A&A, 391, 195
Girardi, L., Bressan, A., Bertelli, G., & Chiosi, C. 2000, A&AS, 141, 371
Hewett, P. C., Warren, S. J., Leggett, S. K., & Hodgkin, S. T. 2006, MNRAS,
367, 454
Homan, J. A., Lewin, W. H. G., Doty, J., et al. 1978, ApJ, 221, L57
Ëèòåðàòóðà
124
Hogg, D. W., Baldry, I. K., Blanton, M. R., & Eisenstein, D. J. 2002, ArXiv
Astrophysis e-prints
in't Zand, J. J. M., Cumming, A., van der Sluys, M. V., Verbunt, F., & Pols,
O. R. 2005, A&A, 441, 675
in't Zand, J. J. M., Jonker, P. G., & Markwardt, C. B. 2007, A&A, 465, 953
in't Zand, J. J. M., Verbunt, F., Kuulkers, E., et al. 2002, A&A, 389, L43
Ivanov, V. D., Borissova, J., Pessev, P., Ivanov, G. R., & Kurtev, R. 2002, A&A,
394, L1
Jimenez-Garate, M. A., Raymond, J. C., & Liedahl, D. A. 2002, ApJ, 581, 1297
Koposov, S., Belokurov, V., Evans, N. W., et al. 2008, ApJ, 686, 279
Koposov, S., Glushkova, E., & Zolotukhin, I. 2005, Astronomishe Nahrihten,
326, 597
Koposov, S. E., Bartunov, O., & Karpov, S. 2007, Highlights of Astronomy, 14,
586
Kronberger, M., Teutsh, P., Alessi, B., et al. 2006, A&A, 447, 921
Kuulkers, E. 2004, Nulear Physis B Proeedings Supplements, 132, 466
Kuulkers, E., Homan, J., van der Klis, M., Lewin, W. H. G., & Mendez, M. 2002,
A&A, 382, 947
Lata, S., Mohan, V., & Sagar, R. 2004, Bulletin of the Astronomial Soiety of
India, 32, 371
Lawrene, A., Warren, S. J., Almaini, O., et al. 2007, MNRAS, 379, 1599
Le Borgne, D., Roa-Volmerange, B., Prugniel, P., et al. 2004, A&A, 425, 881
Lindenberg, T. 1998, International Journal of Computer Vision, 30, 79
Liu, Q. Z., van Paradijs, J., & van den Heuvel, E. P. J. 2006, A&A, 455, 1165
Loktin, A. V., Gerasimenko, T. P., & Malysheva, L. K. 2001, Astronomial and
Astrophysial Transations, 20, 607
Ëèòåðàòóðà
125
Mannui, F., Basile, F., Poggianti, B. M., et al. 2001, MNRAS, 326, 745
Maraston, C., Str
ombak, G., Thomas, D., Wake, D. A., & Nihol, R. C. 2009,
MNRAS, 394, L107
Marshall, D. J., Robin, A. C., Reyle, C., Shultheis, M., & Piaud, S. 2006, A&A,
453, 635
Molkov, S., Revnivtsev, M., Lutovinov, A., & Sunyaev, R. 2005, A&A, 434, 1069
Murray, S. 2006, in Chandra Proposal, 2272+
Naylor, T., Charles, P. A., & Longmore, A. J. 1991, MNRAS, 252, 203
Oke, J. B. & Sandage, A. 1968, ApJ, 154, 21
Pazy
nski, B. 1967, Ata Astronomia, 17, 287
Pazynski, B. 1977, ApJ, 216, 822
Pazynski, B. & Sienkiewiz, R. 1981, ApJ, 248, L27
Padovani, P., Allen, M. G., Rosati, P., & Walton, N. A. 2004, A&A, 424, 545
Parmar, A. N., Gottwald, M., van der Klis, M., & van Paradijs, J. 1989, ApJ,
338, 1024
Parmar, A. N., White, N. E., Giommi, P., & Gottwald, M. 1986, ApJ, 308, 199
Patterson, J. 1984, ApJS, 54, 443
Peng, F., Brown, E. F., & Truran, J. W. 2007, ApJ, 654, 1022
Postnov, K. A. & Kuranov, A. G. 2005, Astronomy Letters, 31, 7
Rihards, A. M. S., Muxlow, T. W. B., Beswik, R., et al. 2007, A&A, 472, 805
Rieke, G. H. & Lebofsky, M. J. 1985, ApJ, 288, 618
Ritter, H. & Kolb, U. 2003, A&A, 404, 301
Rohe, N., Bernardi, M., & Hyde, J. 2009, ArXiv e-prints
Shlegel, D. J., Finkbeiner, D. P., & Davis, M. 1998, ApJ, 500, 525
Shakura, N. I. & Sunyaev, R. A. 1973, A&A, 24, 337
Ëèòåðàòóðà
126
Skrutskie, M. F., Cutri, R. M., Stiening, R., et al. 2006, AJ, 131, 1163
Smale, A. P. 1995, AJ, 110, 1292
Stephen, J. B., Bassani, L., Molina, M., et al. 2005, A&A, 432, L49
Knapp, G. R., et al. 2001, AJ, 122, 1861
Strateva, I., Ivezi, Z.,
Sugizaki, M., Mitsuda, K., Kaneda, H., et al. 2001, ApJS, 134, 77
Surdin, V. G. 2000, Formai
on estelar (Mos
u: Editorial URSS)
Swank, J. H., Beker, R. H., Boldt, E. A., et al. 1977, ApJ, 212, L73
Tutukov, A. V. & Yungelson, L. R. 1979, Ata Astronomia, 29, 665
Vallenari, A., Rihihi, A., Carraro, G., & Girardi, L. 1999, A&A, 349, 825
Vrtilek, S. D., Raymond, J. C., Garia, M. R., et al. 1990, A&A, 235, 162
Wahter, S., Wellhouse, J. W., & Bandyopadhyay, R. M. 2005, in Amerian
Institute of Physis Conferene Series, Vol. 797, Interating Binaries: Aretion,
Evolution, and Outomes, ed. L. Burderi, L. A. Antonelli, F. D'Antona, T. di
Salvo, G. L. Israel, L. Piersanti, A. Tornambe, & O. Straniero, 639642
Walter, R., Bodaghee, A., Barlow, E. J., et al. 2004, The Astronomer's Telegram,
229, 1
Warner, B. 1995, Catalysmi variable stars, ed. B. Warner
Warwik, R. S., Marshall, N., Fraser, G. W., et al. 1981, MNRAS, 197, 865
Witham, A. R., Knigge, C., Drew, J. E., et al. 2008, MNRAS, 384, 1277
Witham, A. R., Knigge, C., Gansike, B. T., et al. 2006, MNRAS, 369, 581
Zolotukhin, I. 2009, The Astronomer's Telegram, 2032, 1
Zolotukhin, I., Koposov, S., & Glushkova, E. 2006, 351, 240
Zolotukhin, I., Samokhvalov, N., Bonnarel, F., & Chilingarian, I. 2007, in
Astronomial Soiety of the Pai Conferene Series, Vol. 376, Astronomial
Data Analysis Software and Systems XVI, ed. R. A. Shaw, F. Hill, & D. J. Bell,
355+
Ïðèëîæåíèå A
Ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ
âèçóàëèçàöèè äàííûõ â àðõèâàõ
Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè
A.1 Abstrat
 äàííîì ðàçäåëå ìû ïðåäñòàâëÿåì ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè è
èññëåäîâàíèÿ ñëîæíûõ íàáîðîâ àñòðîíîìè÷åñêèõ äàííûõ âíóòðè ñðåäû, êîòîðóþ îðìèðóåò Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ. Ïðåäëàãàåìîå ïðîãðàììíîå
îáåñïå÷åíèå (ÏÎ) îñóùåñòâëÿåò ïðîçðà÷íîå âçàèìîäåéñòâèå àðõèâîâ äàííûõ
ñ ñóùåñòâóþùèìè â VO êëèåíòñêèìè ïðèëîæåíèÿìè ïîñðåäñòâîì ïðîòîêîëà
PLASTIC1 . Îíî âêëþ÷àåò â ñåáÿ: (1) àïïëåò ñ ïîääåðæêîé PLASTIC, ðåàëèçîâàííûé íà ÿçûêå ïðîãðàììèðîâàíèÿ Java; (2) ñëîé êðîññ-áðàóçåðíîãî
êîäà íà ÿçûêå JavaSript, çàíèìàþùèéñÿ óïðàâëåíèåì êëèåíòñêèìè VOïðèëîæåíèÿìè ñ ïîääåðæêîé PLASTIC (çàïóñê, ìàíèïóëÿöèè ñ äàííûìè)
÷åðåç èíòåðåéñ Java LiveConnet. Äàííîå èëè ïîäîáíûå åìó ðåøåíèÿ áóäóò
èãðàòü êëþ÷åâóþ ðîëü â àðõèâàõ äàííûõ íîâîãî ïîêîëåíèÿ, ïðåäîñòàâëÿþùèõ äîñòóï ê ñëîæíûì òåîðåòè÷åñêèì è íàáëþäàòåëüíûì íàáîðàì äàííûõ
(3D-ñïåêòðîñêîïèÿ, N-body ñèìóëÿöèè è äð.) ïîñðåäñòâîì âåá-èíòåðåéñà,
è âîîáùå â àðõèâàõ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, ñëåäóÿ îáùåé òåíäåíöèè
îáúåäèíåíèÿ ðàçíîðîäíûõ èíñòðóìåíòîâ â åäèíóþ ñðåäó íàó÷íîãî àíàëèçà.
Áëàãîäàðÿ ïðîòîêîëó PLASTIC ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíûì çàïóñòèòü âñå íåîá1 PLatform for Astronomial Tools InterConnetion, ïëàòîðìà äëÿ êîììóíèêàöèè ìåæäó àñòðîíîìè÷åñêèìè èíñòðóìåíòàìè ïðîòîêîë è îáùàÿ øèíà äëÿ îáìåíà óíèâåðñàëüíûìè ñîîáùåíèÿìè ìåæäó ðàçíîðîäíûìè ïðèëîæåíèÿìè íà ðàáî÷åé
ñòàíöèè ïîëüçîâàòåëÿ, http://plasti.soureforge.net/
127
Ïðèëîæåíèå A.
Ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè äàííûõ â VO
128
õîäèìîå êëèåíòñêîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ïî îäíîìó íàæàòèþ êëàâèøè â
áðàóçåðå íà âåá-ñòðàíèöå ñ ðåçóëüòàòàìè çàïðîñà ê àðõèâó äàííûõ. Ïðåäëàãàåìàÿ êîíöåïöèÿ ñóùåñòâåííî óïðîùàåò èñïîëüçîâàíèå ðåñóðñîâ Âèðòóàëüíîé
Îáñåðâàòîðèè, äåëàÿ èõ äîñòóïíûìè äàæå äëÿ ïîëüçîâàòåëåé áåç îïûòà ðàáîòû ñ òåõíîëîãèÿìè VO.
A.2 Ââåäåíèå
 ðåçóëüòàòå èíòåíñèâíîãî ðàçâèòèÿ ìåæäóíàðîäíàÿ Âèðòóàëüíàÿ Îáñåðâàòîðèÿ íàêîïèëà áîëüøîå êîëè÷åñòâî ñòàíäàðòîâ, èíñòðóìåíòîâ è ïðîòîêîëîâ äîñòóïà, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò ïîëüçîâàòåëÿì âîçìîæíîñòè âçàèìîäåéñòâèÿ ñ àñòðîíîìè÷åñêèìè äàííûìè ïðàêòè÷åñêè ëþáîãî âèäà. Òîò àêò, ÷òî
ìíîãèå ïðîãðàììíûå ïðîäóêòû âíóòðè Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè ñëåäóþò
êîíâåíöèÿì IVOA, îòêðûâàåò ìíîãîîáåùàþùèå ïåðñïåêòèâû äëÿ ïîïûòîê
èíòåãðàöèè ðàçíîðîäíûõ VO-ñðåäñòâ â óíèêàëüíóþ ñðåäó íàó÷íîãî àíàëèçà êîíå÷íîãî ïîëüçîâàòåëÿ. Âîçìîæíî îáúåäèíèòü VO-èíñòðóìåíòû, ðàçðàáîòàííûå òðåòüèìè ñòîðîíàìè è ïðåäîñòàâëÿþùèå ðàçëè÷íûå íàáîðû ïîëåçíûõ óíêöèé, â åäèíóþ VO-ñèñòåìó ïðè ïîìîùè åäèíîãî êîììóíèêàöèîííîãî
ñëîÿ, òåì ñàìûì äðàìàòè÷åñêè óëó÷øèâ ïîëåçíîñòü è íàáîð ïðåäîñòàâëÿåìûõ
âîçìîæíîñòåé äëÿ íàó÷íûõ ïîëüçîâàòåëåé.
Õîòÿ òàêîé ïîäõîä îò÷àñòè ïðîòèâîðå÷èò êëàññè÷åñêîé ñõåìå ðàçðàáîòêè
ÏÎ, îí çàêîíîìåðíî ïåðåíîñèò âñþ èíèöèàòèâó ðàçðàáîòêè íîâûõ ñåðâèñîâ
äëÿ íóæä àñòðîíîìèè íà öåíòðû äàííûõ è äðóãèõ ïîñòàâùèêîâ óñëóã, ñâÿçàííûõ ñ èññëåäîâàòåëüñêîé äåÿòåëüíîñòüþ.
Èäåÿ, îïèñàííàÿ â íàñòîÿùåì ïðèëîæåíèè, ÿâëÿåòñÿ êðàåóãîëüíûì êàìíåì
â îñíîâàíèè ïîäõîäà ê âèçóàëèçàöèè ñëîæíûõ íàáëþäàòåëüíûõ è òåîðåòè÷åñêèõ äàííûõ.  êà÷åñòâå ïðîâåðêè ðàáîòîñïîñîáíîñòè, ìû ðåàëèçîâàëè åå â
íåñêîëüêèõ VO-àðõèâàõ, çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâ òåì ñàìûì ïîëüçó, êîòîðóþ
îáû÷íûé àðõèâ ìîæåò ïðèíåñòè èññëåäîâàòåëþ.
Ïðèëîæåíèå A.
Ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè äàííûõ â VO
129
A.3 Óñòðîéñòâî ïðîãðàììíîãî ñëîÿ
Òèïè÷íîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ âçàèìîäåéñòâèÿ êîíå÷íîãî ïîëüçîâàòåëÿ ñ
êëàññè÷åñêèì àðõèâîì äàííûõ ÿâëÿåòñÿ:
1. îòïðàâêà ïîèñêîâîãî çàïðîñà ê àðõèâó
2. îáíàðóæåíèå èíòåðåñóþùåãî íàáîðà äàííûõ â ðåçóëüòàòàõ ïîèñêà
3. êîïèðîâàíèå äàííûõ íà ðàáî÷óþ ñòàíöèþ èëè ñîõðàíåíèå èõ â ñïåöèàëèçèðîâàííîì VO-ñåðâèñå (íàïðèìåð, â VOStore)
4. çàïóñê (VO) ñðåäñòâà, ïðèâû÷íîãî äëÿ èññëåäîâàòåëÿ, è çàãðóçêà â íåãî
àéëà ñ äàííûìè äëÿ íàó÷íîãî àíàëèçà
Ìû ïðåäëàãàåì äðóãîé ñïîñîá âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ïîëüçîâàòåëåì è àðõèâîì äàííûõ, à èìåííî îðãàíèçàöèþ ïðîãðàììíîãî ñëîÿ, âûñòóïàþùåãî â
êà÷åñòâå ïîñðåäíèêà ìåæäó VO-èíñòðóìåíòàìè, ðàáîòàþùèìè íà ðàáî÷åé
ñòàíöèè ïîëüçîâàòåëÿ, è íåïîñðåäñòâåííî àðõèâîì äàííûõ. Äëÿ ýòîé öåëè
ìû èñïîëüçóåì øèðîêèå âîçìîæíîñòè PLASTIC ïðîòîòèïà VO-ïðîòîêîëà
îáìåíà äàííûõ ìåæäó ïðèëîæåíèÿìè íà îñíîâå XML-RPC.
Äàííûé ïðîãðàììíûé ñëîé óñòðàíÿåò íåîáõîäèìîñòü ïðåäïðèíèìàòü òðóäîåìêèå, íî íåîáÿçàòåëüíûå äåéñòâèÿ ìåæäó ñòàäèåé îáíàðóæåíèÿ äàííûõ,
disovery, è èõ ïîñëåäóþùèì àíàëèçîì, ÷òî çíà÷èòåëüíî óïðîùàåò èñïîëüçîâàíèå VO-àðõèâîâ äëÿ êîíå÷íîãî ïîëüçîâàòåëÿ. Ïðîãðàììíûé ñëîé ñîñòîèò
èç:
1. óïðàâëÿþùåãî Java-àïïëåòà ñ ïîääåðæêîé ïðîòîêîëà PLASTIC, âñòðîåííîãî íåïîñðåäñòâåííî â âåá-ñòðàíèöû àðõèâà è âçàèìîäåéñòâóþùåãî ñ
VO-ïðèëîæåíèÿìè (íàïðèìåð, ds aladin2 , esa vospe3 , topat4 );
2. ñîâìåñòèìîãî ñî âñåìè ïîïóëÿðíûìè áðàóçåðàìè JavaSript-êîäà, êîòîðûé çàíèìàåòñÿ óïðàâëåíèåì VO-ïðèëîæåíèÿìè, ïîääåðæèâàþùèìè
ïðîòîêîë PLASTIC, ÷åðåç áðàóçåð (çàïóñê, ìàíèïóëÿöèè ñ äàííûìè è
äð.) è âñòðîåííûé â íåãî èíòåðåéñ Java LiveConnet.
2 http://aladin.u-strasbg.fr/
3 http://esavo.esa.int/vospe/
4 http://www.star.bris.a.uk/~mbt/topat/
Ïðèëîæåíèå A.
Ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè äàííûõ â VO
130
Ïðèâåäåì ïðèíöèïèàëüíóþ ñõåìó âñåãî ïðîãðàììíîãî ñëîÿ. Java-àïïëåò
App_ontrol_applet, èíòåãðèðîâàííûé â âåá-ñòðàíèöû àðõèâà, çàïóñêàåòñÿ â
îíîâîì ðåæèìå, êîãäà ïîëüçîâàòåëü ïðîñìàòðèâàåò ðåçóëüòàòû çàäàííîãî
èì ïîèñêà. Àïïëåò îæèäàåò, êîãäà áóäåò çàïóùåí PLASTIC-äèñïåò÷åð (÷àñòü
ñèñòåìû PLASTIC, êîòîðàÿ óïðàâëÿåò ðàáîòîé âñåé øèíû äëÿ îáìåíà ñîîáùåíèÿìè), è ïðèñîåäèíÿåòñÿ ê íåìó, êàê òîëüêî îí ñòàíîâèòñÿ äîñòóïíûì.
Íà÷èíàÿ ñ ýòîãî ìîìåíòà àïïëåò App_ontrol_applet èìååò âîçìîæíîñòü êîíòðîëèðîâàòü, ïðèñîåäèíèëîñü ëè ê îáùåé øèíå òî èëè èíîå êëèåíòñêîå VOïðèëîæåíèå, è óïðàâëÿòü èì ïîñðåäñòâîì PLASTIC-ñîîáùåíèé; íàïðèìåð,
àïïëåò ìîæåò îòïðàâèòü äàííûå (èëè èíñòðóêöèþ ñêà÷àòü äàííûå) íóæíîìó
ïðèëîæåíèþ.
A.4 Äåòàëè êîìïîíåíò
App_ontrol_applet
îáëàäàåò
èíòåðåéñîì
ñ
JavaSript
(÷åðåç
Java
LiveConnet), òàêèì îáðàçîì ïîçâîëÿÿ áðàóçåðó:
1. ðàñïîçíàâàòü, âñå ëè íåîáõîäèìûå VO-èíñòðóìåíòû áûëè çàïóùåíû
2. çàïóñêàòü òðåáóåìîå VO-ïðèëîæåíèå ÷åðåç Java WebStart
3. îòïðàâëÿòü äàííûå, çàïðîøåííûå ïîëüçîâàòåëåì ÷åðåç ïîèñêîâûé èíòåðåéñ àðõèâà, íàïðÿìóþ âûäåëåííîìó VO-ïðèëîæåíèþ
4. êîíòðîëèðîâàòü íåêîòîðûå äðóãèå àñïåêòû ïîâåäåíèÿ VO-ïðèëîæåíèé íà
ðàáî÷åé ñòàíöèè ïîëüçîâàòåëÿ, äëÿ êîòîðûõ åñòü ïîääåðæêà â PLASCTIC
Ýòà êîíñòðóêöèÿ ñîçäàåò ìîñò ìåæäó ñòîðîíîé ñåðâåðà è ðàáî÷åé ñòàíöèåé êëèåíòà, ïîçâîëÿÿ ñåðâåðíîé ñòîðîíå óïðàâëÿòü ïðîöåññàìè, ïðîèñõîäÿùèìè íà êëèåíòå, ñ öåëüþ îáëåã÷åíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ïîëüçîâàòåëÿ ñ àðõèâîì. Ñ ïîëüçîâàòåëüñêîé òî÷êè çðåíèÿ â ìèíèìàëüíî ïðîñòîé ðåàëèçàöèè ýòî
îçíà÷àåò, ÷òî òåïåðü íåò íåîáõîäèìîñòè çàïóñêàòü VO-ïðèëîæåíèÿ è êîïèðîâàòü àéëû ñ äàííûìè íà ðàáî÷óþ ñòàíöèþ ïî îòäåëüíîñòè: ýòè äåéñòâèÿ
âûïîëíÿþòñÿ àâòîìàòè÷åñêè ïî îäíîìó íàæàòèþ êëàâèøè â áðàóçåðå.
Êëþ÷åâûå ïðåèìóùåñòâà òàêîãî ñëîÿ-ïîñðåäíèêà çàêëþ÷àþòñÿ â ñëåäóþùåì:
Ïðèëîæåíèå A.
Ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè äàííûõ â VO
131
èñ. A.1: Ñòðóêòóðà ïðîãðàììíîãî ñëîÿ.
1. Ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíûì çàïóñòèòü âñå íåîáõîäèìîå êëèåíòñêîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ïî îäíîìó íàæàòèþ êëàâèøè â âåá-áðàóçåðå íà ñòðàíèöå
ðåçóëüòàòîâ ïîèñêà äàííûõ â àðõèâå.
2. Âíåäðåíèå äàííîãî ïðîãðàììíîãî ñëîÿ íå òðåáóåò ñêîëüêî-íèáóäü ñóùåñòâåííûõ èçìåíåíèé â ñåðâåðíîé ÷àñòè àðõèâà äàííûõ: òðåáóåòñÿ âñåãî 2
ñòðîêè HTML-êîäà äëÿ èíòåãðàöèè àïïëåòà íà ñòðàíèöû ðåçóëüòàòîâ çàïðîñà ê àðõèâó (ñì. äåòàëè îïòèìàëüíîé îðãàíèçàöèè çàïðîñîâ íàïðÿìóþ
ê ìîäåëÿì äàííûõ â Zolotukhin et al. (2007)).
3. Ìåòîä ðàáîòàåò â ëþáîì ñîâðåìåííîì âåá-áðàóçåðå.
Ñïèñîê âåá-ñåðâèñîâ, â êîòîðûõ èñïîëüçóåòñÿ âñòðîåííûé ïðîãðàììíûé
ñëîé:
• Àðõèâ ASPID-SR (Chilingarian et al. 2007a), êîòîðûé ïðåäîñòàâëÿåò äîñòóï ê ïîëíîñòüþ ðåäóöèðîâàííûì (siene-ready) äàííûì 3Dñïåêòðîñêîïèè, ïîëó÷åííûì íà 6-ìåòðîâîì òåëåñêîïå ÑÀÎ ÀÍ; äîñòóïåí ïî àäðåñó http://alor.sao.ru/php/searh/.
• Áàçà äàííûõ GalMer, ñîäåðæàùàÿ ðåçóëüòàòû N-body ñèìóëÿöèé ñëèÿíèÿ
Ïðèëîæåíèå A.
Ïðîãðàììíûé ñëîé äëÿ âèçóàëèçàöèè äàííûõ â VO
132
ãàëàêòèê (di Matteo et al. 2007a,b); äîñòóïíà ïî àäðåñó http://galmer.
obspm.fr/.
• Êàòàëîã ðàññåÿííûõ ñêîïëåíèé ÀÈØ; äîñòóïåí ïî àäðåñó http://ol.
sai.msu.ru
Äåòàëè òåõíè÷åñêîé ðåàëèçàöèè íåêîòîðûõ èç àðõèâîâ è îïèñàíèå âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó îòäåëüíûìè VO-êîìïîíåíòàìè äàíû â ðàáîòå Chilingarian &
Zolotukhin (2008).
A.5 Âûâîäû
Ïðåäñòàâëåííîå óíèâåðñàëüíîå ðåøåíèå äëÿ óïðîùåíèÿ äîñòóïà è ìàíèïóëÿöèè íàáîðàìè àñòðîíîìè÷åñêèõ äàííûõ, äîñòóïíûõ ÷åðåç VO-àðõèâû, áûëî
ðåàëèçîâàíî â òðåõ àðõèâàõ äàííûõ ñîâåðøåííî ðàçíîé ïðèðîäû. Ýòîò èëè
ïîäîáíûå åìó ìåòîäû áóäóò èãðàòü âàæíóþ ðîëü â ñîâðåìåííûõ âåá-ñåðâèñàõ
íîâîãî ïîêîëåíèÿ. Ïðåäëàãàåìàÿ êîíöåïöèÿ ñóùåñòâåííî óïðîùàåò èñïîëüçîâàíèå ðåñóðñîâ Âèðòóàëüíîé Îáñåðâàòîðèè, äåëàÿ èõ äîñòóïíûìè äàæå äëÿ
èññëåäîâàòåëåé áåç îïûòà ðàáîòû ñ òåõíîëîãèÿìè VO.