Проект создания обширной системы фотометрических стандартов на северном небе

1. Проект создания обширной системы фотометрических стандартов на северном небе А.И.Захаров, Н.Л.Крусанова, А.В.Миронов, В.М.Мошкалев, М.Е.ПрохоровГАИШ МГУ Современная Звёздная Астрономия – 2013, Пулково, 12.06.2013

2. Высокоточные астрофотометрические каталоги. Тянь-Шаньский каталог WBVR-величин (ГАИШ МГУ) В период 1985-1988 г.г. В Тянь-Шаньской высокогорной обсерватории ГАИШ МГУ были проведены фотометрические измерения всех ярких звезд северного неба в четырех спектральных полосах: W, B, Vи R. Случайная среднеквадратическая ошибка среднего из 4-х измерений для непеременных звезд составила: sW=0m,0066; sB=0m,0038; sV=0m,0035; sR=0m,0042. http://lnfm1.sai.msu.ru/lnfm

4. Среднеквадратичные ошибки s измерений в полосах W, B, V и R в зависимости от блеска звезд

5. Распределение классов точности для всех звезд ≈ красная кривая, для звезд ярче 7m ≈ зеленая, для звезд слабее 7m ≈ синяя. Подтверждено сравнением с HIPARCOS

6. Высокоточные астрофотометрические каталоги. Тянь-Шаньский каталог WBVR-величин (ГАИШ МГУ) Всего звезд в каталоге 13247 до V=7,2mи δ=-15°

9. ЗАЧЕМ переобрабатывать? • Добавить 2500 наблюдений звезд • Исправить несколько сотен промахов • Уменьшить систематические ошибки Сразу этого сделать не удалось. Слишком мала вычислительная мощность прошлом веке 

10. Предварительная (грубая) обработка • Вынос за стандартную атмосферу (3000 м на уровнем моря) • Стандартные спектральные распределения

11. Выбор кандидатов в стандарты В работах: Mironov A., Zakharov A.Systematic Errors of High-Precision Photometric Catalogues. Astrophys. and Space Sci., v.280, Issue 1/2, p.71-76. 2002; Захаров А.В., Миронов А.В., Крутяков А.Н.О систематических ошибках высокоточных фотометрических каталогов. Труды ГАИШ. Т.70. – М.: Изд. «Янус-К». с.289-303. 2004 г.; Были отобраны около 8000 звезд из «Каталога ярких звезд северного неба» в качестве кандидатов на роль высокоточных фотометрических стандартов.

12. Принцип отбора кандидатов в стандарты Было установлено, что величины звезд как в каталоге WBVR-величин, так и в каталоге Hipparcos расходятся не более чем на 0,003m (σ). На основе сравнения величин Hp и W,B,V,R было отобрано около 8000 звезд из Каталога ярких звезд северного неба в качестве кандидатов на роль высокоточных фотометрических стандартов.

13. Переобработка В настоящее время ведется переобработка фотометрических наблюдений, на основе которых создан и опубликован «Каталог WBVR-величин ярких звезд северного неба» (Корнилов и др, 1991). Целью переобработки является учет тонких систематических эффектов, что должно обеспечить повышение точности результатов (в смысле учета систематических ошибок). В процессе новой обработки для каждой фотометрической полосы будет составлена система примерно из 70 тысяч линейных уравнений с 17 тысячами неизвестных, в число которых входят не только искомые звездные величины, но и изменяющиеся от времени параметры прозрачности земной атмосферы и параметры чувствительности аппаратуры. В результате решения этой системы для списка звезд, не имеющих признаков переменности, объемом 6000-8000 объектов должны быть выведены новые звездные величины во всех четырех полосах с погрешностью порядка 0,001 звездной величины.

14. Переобработка Новая обработка может рассматриваться как вторая итерация процесса получения звездных величин, в которой опубликованные величины служат начальным приближением. Разработанный алгоритм обработки требует, чтобы для каждого обрабатываемого объекта было задано приближенное распределение энергии в спектре (РЭС), которое затем применяется при вычислении величины атмосферной экстинкции и при переводе инструментальных звездных величин в единую фотометрическую систему.

15. Где взять распределение энергии в спектре для звезды из WBVR, когда его нет?

16. Спектральная классификация Нужно приписать звезде спектральный класс и класс светимости 1. Спектральные классы в каталоге Hipparcos 2. Спектральные классы в каталоге Skiff (General Catalogue of Stellar Spectral Classifications. Version 2009-Feb. Skiff B.A. <Lowell Observatory (2009)> 3. Классы светимости по параллаксам Hipparcos (черезрасстояния и абсолютные величины). 4. Спектральные классы через показатели цвета. Имеются существенные расхождения в разных источниках!

17. Уточнение классификации:таблицы Страйжиса Данные в таблицах можно интерполировать!

18. Диаграмма HR

19. Спектральная классификация по HR диаграмме

20. Нормальные показатели цвета(Людмила Николаевна Корнилова)

21. Уточнение классификации: Q-метод Для использования Q-метода нужно знать отношения избытков цвета! Избытки цвета можно вычислить по спектрам из атласа A.Pickles,принимаязакон межзвездного поглощения. Qwbv= (W-B) - (EW-B/EB-V)×(B-V)

22. Уточнение классификации: (W-B,B-V)

23. После того, как приписалиспектральный класс и класс светимости: 1. Приписываем звезде Teffи lgg. 2. Выбираем SED из набора моделей синтетических спектров. 3. Вычисляем свертку SED с кривыми реакции полос WBVR, а также с BT, VT, Hp. Получаем вычисленные показатели цвета W-Bcalc, B-Vcalc, V-Rcalc BT-VTcalc, BT-Hpcalc, . Когда Teffи Lggмодели не вполне совпадают со спектром у конкретной звезды, свертываем несколько близких моделей и интерполируем (линейно моделируем) получившиеся показатели цвета. 4. Создаем разности наблюдаемых показателей цвета W-Bobs, B-Vobs, V-Robsиз каталога WBVR-величин и вычисленных показателей цвета: Δ(W-B)= W-Bobs– W-Bcalc; Δ(B-V)= B-Vobs– B-Vcalc; Δ(BT-VT)= (BT-VT)obs– (BT-VT)calc; Δ(V-R)= V-Robs– V-Rcalc; Δ(BT-Hp)= (BT-VT)obs– (BT-Hp)calc.

24. Как распределены эти разности? Кроме этого, имеютсяразности в несколько звездных величин!

25. Статистика разностей W-B B-V V-R BT-VT BT-Hp Min-0.8707-0.4605-0.5174 -0.4681-0.3571 Max3.1080 1.8630 1.3080 2.2190 2.1850 Mean0.10630.0333 0.03150.0474 0.0910 Median0.08210.0180 0.0225 0.0282 0.0443 Std. Dev.0.1564 0.10650.0874 0.1201 0.1512 Valid Obs.87498749874987498749

26. Разности и межзвездное поглощение

27. Контроль по звездам NGSL В числе наших звезд из списка объемом 8766 объектов 91 входит в состав NGSL Δ(W-B) Δ(B-V) Δ(V-R) Δ(BT-VT) Δ(BT-Hp) Min -0.9603-0.2114-0.1739 -0.2541 -0.1721 Max 0.42240.3280 0.27800.3609 0.3940 Mean 0.0539 0.0029 0.0043 0.0137 0.0646 Median 0.0659 0.0010 0.0059 0.0416 0.0416 Std. Dev. 0.1514 0.0889 0.0770 0.0964 0.1067 Std. Err. 0.0159 0.0093 0.0081 0.0101 0.0112 Valid Obs. 91 91 91 91 91

28. Распределение разностей для звезд NGSL

29. Звезды NGSL и межзвездное поглощение

30. Три звезды NGSL: реальные и модельные распределения энергии в спектре Выбраны три звезды, имеющие малое межзвездное поглощение: HIP HD Sp Dkpk AV MV_HIP 12770 17081 B7.0 III 0.121 0.006 -1.180 92551 174959 B6.0 III 0.313 0.083 -1.451 106278204867 F9.5 Ib-II 0.165 0.033 -3.235 Первая дает малые разности во всех пяти полосах, вторая - средние, и третья - большие. По интерполированным таблицам Страйжиса: SpMV LgTe LgG модель LgTe Te LgG B7 III -1.00 4.107 3.82 346 4.097 12500 3.50 B6 III -1.30 4.152 3.84 359 4.146 14000 3.50 F9.5 Ib-II -3.523.778 1.98 1733.778 6000 2.00

31. HD 17081 31

32. HD 174959

33. HD 204867 ΔW-B=0.37; ΔB-V= 0.28; ΔV-R= 0.13; ΔBT-VT=0.36; ΔBT-Hp= 0.37.

34. HD 204867, корректирующая функция

35. HD 204867 и скорректированная модель