690 likes | 841 Views
Основні наукові результати діяльності Науково-дослідного інституту “Кримська астрофізична обсерваторія” за 20 1 2 рік.
E N D
Основні наукові результати діяльності Науково-дослідного інституту “Кримська астрофізична обсерваторія” за 2012 рік
Науково-дослідний інститут «Кримська астрофізична обсерваторія» (НДІ «КрАО») - найбільша наукова астрономічна установа в Україні. НДІ «КрАО» організований в 1945г на базі Сімеїзського відділення Пулковської обсерваторії, заснованого в 1908р. В НДІ «КрАО» працюють біля ста астрономів високої кваліфікації, з них один академік НАНУ, два академіки Кримської АН, 17 докторів і 33 кандидати наук, 14 співробітників мають почесне звання заслуженого діяча науки і техніки АР Крим, 3 співробітника – Почесні звання «Заслужений діяч науки і техніки України». Усього в штаті обсерваторії 288 осіб.
Штат Всього 288 шт.од. (310 люд.), з них: 162 - наукові та науково-технічні співробітники (1 академік НАНУ, 17 докторів, 33 кандидата наук); 117 - обслуговуючий персонал (техніки, оптики, механіки, електрики та ін.); 8 - бібліотека, редколегія; 23 - управляючий персонал.
Структуранаукових підрозділів Лабораторії Лабораторія фізики зірок. Лабораторія фізики Сонця. Лабораторія позагалактичних досліджень та гамма-астрономії. Лабораторія радіоастрономії. Лабораторія експериментальної астрофізики. Центри спільного використання: Міжгалузевий Центр колективного користування радіотелескопом РТ-22 Міжнародний центр астрономічних і геокосмічних досліджень "Астрогеокосмос".
Інструментальна база • 25 телескопів (з них 7 об'єктів (9 телескопів) віднесено до Національного надбання України). • Оптична та механічна майстерні (2 вакуумні камери D > 2,5 м і 4 камери D < 1,5 м). • Криогенна станція. • Вартість основних фондів близько80 млн. грн.
Фінансування Загальний фонд – 12808,1 тис. грн. • фундаментальні дослідження (12 тем) – 12808,1 тис. грн. Національне надбання– 471,7тис. грн.
Спеціальний фонд – 2625,3 тис. грн., у т.ч.: 54.4тис. грн. – договори, 2567.9тис. грн. – кошти від господарської діяльності, 59.4 тис. грн. – гуманітарна допомога.
Проведення конференцій • «Звёздные атмосферы: фундаментальные параметры звезд, химический состав и магнитные поля» смт. Научний, 10-14 червня 2012 р. Приймали участь понад 50 фахівців з України та Росії. • «Цейсс-50” : первые сто лет на службе астрономии» смт. Научний, 9-13 вересня 2012 р. Приймали участь понад 40 фахівців з України, Росії та Литви.
Проведення конференцій • «Фізика Сонця і 24-й цикл» смт. Научний, 2-8 вересня 2012 р. Приймали участь понад 50 фахівців з України, Росії, Великобританії та Німеччини. • НДІ «КрАО» було співорганізатором 22-ої Міжнародної конференції «НВЧ- техніка та телекомунікаційні технології» м. Севастополь,12-16 вересня 2012 р. Приймали участь 1086 фахівців з 17 країн (Білорусія, Бразилія, Великобританія, В'єтнам, Грузія, Італія, Китай, Молдова, Нідерланди, Німеччина, ПАР, Польща, Росія, США, Туреччина, Україна , та Чехії).
Фундаментальні дослідження: «Надмасивнічорнідіри в активних ядрах галактик» «Геодинамічні дослідження станціями космічної геодезії та геодинаміки» «Динаміка обертання Землі і мінливість кліматичних і екологічних характеристик» «Радіоастрономічні дослідження джерел космічного випромінювання і навколоземного простору» «Хімічний склад В-, А-, F- і G-зірок різних класів світимості» «Молоді зірки та їх навколозоряне оточення» «Зірковий магнетизм сонячного типу» «Пізні стадії еволюції взаємодіючих подвійних зірок» «Активність, магнітні поля утворення різних масштабів на Сонці» «Вивчення джерел гамма-квантів надвисоких енергій» «ДистанційнезондуванняімоделюваннябезатмосфернихтілСонячноїсистеми» «Всесвітня космічна ультрафіолетова обсерваторія (WSO-UV/«Спектр-УФ»)»
Публікації • 144 статті в фахових виданнях, з них 81 в Astron.&Astrophys., ApJ main & suppl., MNRAS, Solar Physics,AN, Астрофизика, Астрономический журнал та інших провідних фахових виданнях. • Вийшов друком 108 том “Известий КрАО” • Представлено 66 доповідей на 40 наукових конференціях та нарадах. • Опубліковано2 монографії.
Захищено докторську дисертацію. Р.Є. Гершберг нагороджений орденом За заслуги ІІІ ст. Підготовлено міждисциплінарну проблемно-орієнтовану програму «Створення регіональної системи геодинамічного і екологічного моніторингу Криму». Присуджена Премія Російської академії наук і Національної академії наук України 2012 року заст. директора Вольвачу О.Є. за цикл спільних досліджень «Російсько-українська мережа станцій космічної геодезії і геодинаміки»
Лабораторія фізики Сонця Проект: Активність, магнітні поля і утворення різних масштабів на Сонці 33 співр., у т.ч. 20 наукових співр. (3 молодих) Захищено докторську дисертацію Опубліковано 67 статей, у т.ч. 53 – у провідних виданнях 67 доповідей на конференціях
Моніторинг сонячних утворень Щоденні виміри 5 видів сонячних характеристик проводяться на трьох телескопах - БСТ-1, БСТ-2, КГ-1. Дані оперативно обробляються, містяться в базах даних, відсилаються в Бельгійський Центрівиставляються на сайті ЛФС http://solar.crao.crimea.ua Приклад зображення частини Сонця в лінії Н-альфа з бази даних
По обчислених моделях для спостережених плям визначений зміст у них Li. Порівняння з отриманими раніше даними виявляє збільшення змісту Li у плямах згодом (з 1957 по 2007 р.). Найбільші величини змісту Li спостерігалися в мінімумах сонячної активності. Отриманий авторами проекту результат про зміну вмісту літію з сонячним циклом вимагає перегляду питання про глибини зародження циклічності магнітних полів Сонця і ядерних процесів. Величина вмісту літію у сонячних плямах у різні роки.
Знайдено особливості зміни згодом просторового розподілу рентгенівських спалахів, що спостерігалися в 22 сонячному циклі: переважні довготи, зв'язок з магнітними полями на різних висотах в атмосфері Сонця, потужність. Порівняння 22 і 23 циклів по цих характеристиках показало, що з наближенням до максимуму в обох циклах росте питома потужність спалахів. Але в 22 циклі максимальні значення у два рази вище, ніж в 23 циклі. В обох циклах існують інтервали довгот, у яких спалахи відсутні. Знайдено, що аномально довгий мінімум між 23 і 24 циклами збігся з екстремумом негативного загального магнітного поля (ЗМП), а його секторна структура розпалася. З цим і пов'язується аномальність 23- го і 24- го циклів і мінімуму між 23-24 циклами. Розташування спалахових центрів на синоптичних картах магнітного поля на висотах Ro і 2.5 Ro обороту СR 1960
Визначено характеристики великомасштабного магнітного поля і їхні зміни із широтою, висотою й часом для трьох сонячних циклів і висот від 1 до 2.5 Ro: процес переполюсовки магнітних полів, секторна структура центральної зони Сонця й ін. Отримані для нижніх границь полярних полів зменшення широти з ростом висоти, процес багаторазових викидів поля «+» при переполюсовках, послідовність зміни співвідношення магнітних полів «+» і «-» і їхній зв'язок на різних висотах і широтах не укладаються в рамки теорії динамо й вимагають нового теоретичного осмислення. Зміна згодом широтного розподілу полярного магнітного поля на чотирьох висотах в атмосфері Сонця. Червоні смуги - широтні зони, зайняті полем «+». Чорні смуги - широтні зони, зайняті полем «-».
На основі аналізу даних спостережень магнітних полів і розрахунків швидкості росту їхніх сумарних потоків установлений узагальнений сценарій еволюції сонячних циклів слабких фотосферних і сильних (в АО) полів. Показано, що поряд з істотними розходженнями в еволюції слабких і сильних магнітних полів на Сонце, має місце й тісний зв'язок їхнього поводження. Порівняння широтно-тимчасової залежності росту потоку сумарного магнітного поля з аналогічною залежністю площ сонячних плям. Верхня панель - широтно-часова залежність швидкості росту потоку сумарного магнітного поля. Нижня панель - на залежність А накладена широтно-часова залежність площ сонячних плям. А В
Спостереження сонячної активності і вивчення її природи необхідні для створення прогнозів сонячної активності, космічної погоди, впливу сонячних процесів на життя нашої планети. Зараз назріла необхідність короткострокових і середньострокових фізично обґрунтованих прогнозів сонячної активності, особливо спалахів і магнітних бур. Відомо, що існує негативний вплив проявів сонячної активності на здоров'я людей, роботу наземного і повітряного транспорту, стану протяжних електромереж, трубопроводів та ін. Суспільство упевнено іде до усвідомлення можливості використання прогнозів сонячної активності у своєму житті і виробничій діяльності. У рамках проекту «Сонце» в 2012 р. створена «Служба Сонця України», яка допоможе об'єднати зусилля всіх сонячних обсерваторій нашої країни для вирішення проблеми оперативних прогнозів. Спостереження, проведені у рамках проекту «Сонце» - основа «Служби Сонця України».
Цейсс-600 Цейсс-1000 Simeiz-1873 SBG РТ-2 РТ-м РТ-3 Лабораторія радіоастрономії РТ-22 АФР-2
ДинамікаобертанняЗемліімінливістькліматичнихекологічних характеристик 6 виконавців, у т.ч. 5 науковців 40 публікацій, у т.ч. 6 – у провідних виданнях 25 доповідей
На основі отриманих результатів порівняльного аналізу і встановлених когерентностей допускається можливість пояснення аномального (південно-західного) зміщення та зростання інтенсивності Сибірського ЦДА глобальними змінами в ланцюзі магнітосфера - ядро Землі. dSP- варіації інтенсивності Сибірського ЦДА; dTSR – варіації загальної сонячної іррадіації.
Геодинамічні дослідження станціями космічної геодезії та геодинаміки КрАО 10 виконавців, у т.ч. 6 науковців 31 публікацій, у т.ч. 7 – у провідних виданнях 25 доповідей
Геодинамічні дослідження станціями космічної геодезії та геодинаміки КрАО РТ-22 Симеиз 42 международных РСДБ-сеанса
Застосовано принципово новий підхід, що перевершує відомі - створено єдиний не тільки в Україні, а й Світі, геодинамічний полігон «Сімеїз-Кацивелі». Моніторинг масштабних тектонічних процесів та контроль «швидких» деформацій у локальних сейсмо- та зсувонебезпечних зонах Кримського півострова. За результатами геодинамічних вимірювань визначена локальна швидкість та напрям руху узбережжя Південного берегу Криму в районі населених пунктів Сімеїз - Кацивелі.
Станції “Космічної геодезії та геодинаміки КрАО” • У рамках міжнародної мережі станцій підготовлено і проведено: • «Simeiz-1873» більш ніж 5000 спостережень штучних супутників Землі, • отримано безперервний щодобовий ряд координат станцій «GPS–CRAO» . • Cтворена методична, технічна та програмна бази для проведення наукових досліджень. • Введена в дію апаратура для автоматизованого збирання і обробки інформації. «Simeiz-1873» «GPS–CRAO»
За допомогою РТ-22 визначено, що тектонічний рух в східному Средньоземноморьї є результатом взаємодії Євразійської, Африканської і Аравійської плит. Полученные результаты дают возможность построить модель будущего Земли. Вперше визначено з точністю в декілька міліметрів горизонтальну та вертикальну складову швидкості руху Кримського півострову та Євразійської тектонічної плити.
Зв’язок раптових змін координат РНДБ станцій з сильними землетрусами Землетрус з магнітудою 7.9 на Алясці 3 листопада 2002. Зрушення уздовж зони розлому - 2.5 м.
Землетрус 11 березня 2011 р. в Японії Між Україною (РТ-22 в Сімеїз) і Національною астрономічною обсерваторією Японії (4 радіотелескопи) створена загальна геодинамічна мережа. З метою відстежити реальне зміщення земної осі і визначити параметри обертання Землі у зв'язку із землетрусом в Японії проведений спеціальний 22-24 березня міжнародний сеанс за участю РТ-22 в Сімеїзі. Півострів Осика на північному сході острова Хонсю в результаті землетрусу змістився на 5.3 метра в південно-східному напрямку і опустився на 1.2 метра. Теоретичний прогноз про те, що землетрус в Японії змістив вісь Землі на 15 см, виявилося необгрунтованим.
Українсько-російська РНДБ мережа мета: - Дослідження в галузі геодинаміки дослідження в галузі астрофізики: механізму генерації та еволюції синхротронного випромінювання мікроквазар
Лазерний віддалемір Сімеїз-1873: - Першими провели спостереження українського супутника Січ-2. - Першими в експериментальному режимі провели спостереження радіоастроном.
Лабораторія фізики зірок
Молоді зірки та їх навколозоряне оточення 15 співр., у т.ч. 10 наукові співр., (5 молодих), 1 аспірант. Опубліковано 23 статті, у т.ч. 18 – у провідних виданнях. Підготовлено докторську і кандидатську дисертації, навчальний посібник. 12 доповідей на конференціях.
Показано, що більшість молодих зірок вибірки, у яких диски не спостерігаються, припинили свою активну взаємодію з газопиловими дисками на часовому інтервалі від 0.7 до 10 млн. років. Спостережуване прискорення обертання при русі до головної послідовності добре пояснюється швидким зменшенням моменту інерції, у той час як втрата кутового моменту є помірною. Знайдено, що питомий кутовий момент CTTS залежить від абсолютної світності в лінії H-альфа - одного з індикаторів темпу акреції речовини. Це вказує на ключову роль акреції в регулюванні кутового моменту зірки. Залежність періоду обертання від віку для 48 молодих зірок без дисків в області зоряутворення Тельця-Візника. Зірки молодші 10 млн. років - зелені кружки; старше 10 млн. років - сині квадрати. Кожна штрихова лінія починається в конкретний момент часу, коли припиняється зв'язок між зіркою й диском. Ці моменти зазначені числами на графіку в млн. років
Вперше виявлено, що період обертання залежить від внутрішньої будови молодої зірки: зорі з радіативним ядром і конвективною оболонкою обертаються, в середньому, швидше, ніж повністю конвективні CTTS. Це викликано зміною конфігурації магнітного поля зірки при виході на радіативний еволюційний трек і, як наслідок, зміною ролі магнітосферної акреції в регулюванні обертання зірки. Екваторіальна швидкість обертання в залежності від радіуса зірки. У міру стиснення Зірки швидкість збільшується так, що період обертання залишається постійним.
Виявлена складна структура протопланетних дисків у ряду молодих зірок: вперше доведено існування щільних пилових утворень у середнєширотної області навколозоряної оболонки СТТS, також вперше встановлено наявність в них орієнтованих несферичних частинок. Вперше виявлено теплове випромінювання диска RZ Psc, єдиної системи на стадії дисипації протопланетного диска, у якої спостерігаються затемнення зірки компактними пиловими хмарами. Цей результат має важливе значення, оскільки вік зірки (30-40 Myr) у кілька разів перевищує час дисипації протопланетних дисків. Він означає, що пиловий пояс RZ Psc утворений у результаті зіткнень великих тіл, що залишилися після утворення планетної системи. WW Vul
Пізні стадії еволюції взаємодіючих подвійних зірок 11 співробітників, у т.ч. 6 наукових (6 молодих) Опубліковано 24 статті, у т.ч. 22 – у провідних виданнях, 12 доповідей на конференціях. Захищено докторську та кандидатську дисертацію, підготовлено кандидатську дисертацію.
Протягом 8 років (2004 - 2012 р.) в КрАО, обсерваторіях на п. Терскол (Росія) і в Апаче Поінт (США) проведено фотометричне дослідження асинхронного поляра BY Cam. Аналіз, заснований на великому статистичному матеріалі (178 ночей, 998 годин спостережень) дозволив зробити наступний висновок: Білий карлик у системі BY Cam гальмується зі швидкістю 0.50(0.07) сек/рік, що відповідає часу синхронізації орбітально-осьового обертання 250 ± 20 років. Ця оцінка добре погодиться з часом синхронізації іншого асинхронного поляра - V1500 Cyg: 150 - 290 років, отриманим незалежно Шмидтом і Стокманом, Павленко й Пельтом в 1991 р.
Виявлено дрейф 12.6-мін.пульсацій в межах 36 с протягом 2-х років їх існування в сторону зменшення періоду. Спостереження, отримані в листопаді 2012 р. (через півтора року після появи 4.28-хв. пульсацій) показали, що пульсації продовжують існувати, але їх період скоротився до 3.92 хв. Ці результати суперечать емпіричної залежності, отриманої для одиночних пульсуючих білих карликів, де період пульсацій збільшується по мірі їх остигання. Очевидно, що акреційні події впливають на пульсації і цей вплив в даний час не вивчено. Наші роботи викликали великий інтерес і в кінці минулого року спостереження EZ Lyn були проведені на телескопі Хаббл в Ультрафіолеті, вони підтвердили наші результати.
Досліджено фотометричні й спектральні спостереження нової V2468Cyg протягом півтора років від початку спалаху на фазах плавного падіння блиску й в яскравому стані (мал.1). V2468 Cyg була класифікована як дуже швидка нова. Оцінено абсолютний блиск нової в максимумі, рівний М=-8.9, визначено відстань до нової, рівна 5.3 кпс. Отримано масу білого карлика, рівну 1.1 M. Виявлено, що профілі спектральних ліній HI на спектрах, отриманих під час швидкого падіння блиску і в яскравому стані 23.03. і 25.03.2008 мали двокомпонентну структуру, а після збільшення блиску 28.03.2008 р. структура профілів ліній HI змінилася на чотирьох компонентну (мал.2). Профіль лінії [FeVII] 6086 А змінювався не тільки за формою й інтенсивністю, але й по ширині, і відрізнявся від профілів інших ліній у небулярної фазі (Мал.3) Проведено оцінку хімічного складу оболонки, яка показала підвищений вміст азоту й кисню у порівнянні із сонячним (Мал.4). Була оцінена маса скинутої оболонки, яка дорівнює Menv= 5• 10-5 MSun. Мал. 1 Крива блиску V2468 Cyg в 2008-2009 роках. Мал. 2 Змінність профілю лінії Hα після пояскравлення 28.03.2008 Мал. 3 Змінність профілів ліній [FeVII] 6086, 5721A Мал. 4 Вміст хімічних елементів у V2468 Cyg і у деяких нових з білим карликом відносно сонячного.
По спектрах високої і помірної роздільної здатності виконано аналіз популяції Ве-зірок у восьми молодих розсіяних зоряних скупченнях. Виявлено явна залежність відносного вмісту Ве-зірок ранніх спектральних класів (В0-В3) від віку скупчень. Концентрація Ве-зірок поступово збільшується зі збільшенням віку скупчень, досягаючи максимального значення 0.46 в скупченнях з віком 12-20 млн. років. Подібний розподіл Ве зірок в скупченнях однозначно вказує на еволюційний статус Ве-феномена. Розглянуто причини, що призводять до такої закономірності.
ХІМІЧНИЙ СКЛАД В-, А-, F- І G-ЗІРОК РІЗНИХ КЛАСІВ СВІТИМОСТІ 8 виконавців, у т.ч. 5 наукових співробітників 16 публікацій, у т.ч. 6 – у провідних виданнях 4 доповіді на конференціях
З метою перевірки існуючої гіпотези про те, що Сонце при своєму народженні розташовувалося набагато ближче до центру Галактики, ніж зараз, і його хімічний склад може не збігатися з хімічним складом молодих зірок в його сьогоднішньої околиці, на основі сучасної методики у 22 молодих В-зірок в околиці Солнца визначені з високою точністю початкові змісту з, N і О. • Знайдені вміст азоту і кисню у молодих В-зір показали дуже гарну згоду з сучасними оцінками змістів N і О для Сонця. Таким чином, проведений аналіз підтвердив висновок, отриманий нами по іншим хімічним елементам, а саме: металічність близьких молодих В-зір така ж, як у Сонця. Однак у випадку вуглецю, як і в інших авторів, як і раніше виходить невеликий дефіцит, причина якого поки залишається нез'ясованою. • Отримано нові результати про металічність молодих зірок в околиці Сонця. Вперше у даному проекті металічність для великої групи А-, F- і G-надгігантів була визначена із вмісту хрому і титану. Основний результат полягає у тому, що в цілому підтверджено висновок про ідентичність металічності Сонця і молодих зірок в його околиці. Лише вміст вуглецю у В-зірок, як і в інших авторів, показує слабкий дефіцит відносно Сонця. Розподіл числа зірок по відносних вмістах хрому й титану, відповідно [Cr/H] і [Ti/H]. Максимум розподілів находиться поблизу значення 0.0, що відповідає Сонцю, це свідчить про сонячну металічність досліджених AFG-Надгігантів.
HD 50635 • В рамках міжнародного проекту «Літій в Ар-СР зірках» були продовжені дослідження спектрів магнітних Ар-зірок і, зокрема, ліній літію Li I 6708 і 6103 Å. Спектральні спостереження таких зірок проводилися на найбільших телескопах двох обсерваторій - НДІ «КрАО» (ЗТШ) і САО РАН (БТА). Проводився моніторинг 10 Ар-зір, що швидко обертаються, які показали змінну лінію літію 6708 Å. Найбільший інтерес викликала зірка HD 50635, так як в її спектрі виявлений зсув лінії літію 6708 Å в довгохвильову область, що може свідчити про підвищений вміст ізотопу літію 6Li. Спектр магнітної Ар-Зірки HD 50635 в області лінії літію 6707.8, отриману у двох фазах обертання.
Магнетизм и активність зірок 19 виконавців, у т.ч. 15 наукових співр. 56 публікацій, у т.ч. 49 – у провідних виданнях 16 доповідей на конференціях
У ході виконання проекту по пошуку планет у ранніх K гігантів і надгігантів : у K-гіганта HD 66141 була виявлена планета c масою M = 6.0 Mjup, періодом 480.5 ± 0.5 доби, напівамплітудою K=146.2± 2.7 м/с на відстані 1.2 ± 0.1 а.о.; у К-Гіганта ε CrВ виявлена планета з мінімальною масою m·sini = 6.7 ± 0.3 Mjup, періодом 417.9 ± 0.5 доби, напівамплітудою K=129.4 ± 2.0 м/с на відстані 1.3 а.о. Орбітальна крива променевих швидкостей HD 66141
На телескопі РК-800 встановлена ПЗЗ камера APOGEE ALTA U6+ з набором фільтрів UBVRI, надані Тайванським університетом і розпочато систематичні фотометричні спостереження oEA зірок і пошук екзопланет транзитним методом. Один з перших результатів - виявлення 47-хвилинних пульсацій у акреціруючого речовину A2V компонента системи LT Her з амплітудою V=0m.006. Отже, LT Her відноситься до класу oEA зірок, відкритого авторами в 2001 році. Виявлена асиметрія висхідної гілки вторинного мінімуму для сезону спостережень 2012 року, в той час як ранні спостереження показують його симетричність. Це вказує на витікання щільного газового струменя і про високі темпи перенесення речовини в системі в даний час.