540 likes | 694 Views
РСДБ и общая теория относительности. Олег Титов ( Geoscience Australia). Санкт-Петербургский Университет 1 4 мая 2013. 14 мая 2013. Active Galatic Nuclei (AGN) schematic. Schematic of Active Galactic Nuclei Redshift z~ 0.1 to 5 Distance: billions light years Parallax = 0
E N D
РСДБ и общая теория относительности Олег Титов(Geoscience Australia) Санкт-Петербургский Университет14мая2013 14 мая 2013
Active Galatic Nuclei (AGN) schematic Schematic of Active Galactic Nuclei Redshiftz~ 0.1 to 5 Distance: billions light years Parallax = 0 Proper motion < 0.1 nrad/yr Centroid of radiation Gets closer to central engine (black hole) As one goes to higher frequencies, therefore, Ka-band (32 GHz) is better than X-band (8.4 GHz) http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/objects/agn/agn_model.html Credit: C.M. Urry and P. Padovani, 1995
Active Galactic Nuclei(Marscher) R~0.1-1 µas 1mas Features of AGN: Note the Logarithmic length scale. Credit: Alan Marscher, `Relativistic Jets in Active Galactic Nuclei and their relationship to the Central Engine,’ Proc. of Science,VIMicroquasar Workshop: Microquasars & Beyond, Societa del Casino, Como, Italy, 18-22 Sep 2006. Overlay (not to scale): 3 mm radio image of the blazar 3C454.3 (Krichbaum et al. 1999)
Source Structure vs. Wavelength S-band X-band K-band Q-band 2.3 GHz 8.6 GHz 24 GHz 43 GHz 13.6cm 3.6cm 1.2cm 0.7cm Ka-band 32 GHz 0.9cm The sources become better -----> Image credit: P. Charlot et al, AJ, 139, 5, 2010
Квазары любят прятаться за спиной у звезд... Квазар 2300-307 на телескопе NTT, слева при плохом качестве изображения (2”, август 2010) и при хорошем (0”.6, декабрь 2011)
... и галактик Тесная пара “галактика - квазар” (SDSS DR9)
Линии поглощения в спектре более далекого объекта соответствуют красному смещению более близкого Z=0.499 Z=0.635
РСДБ –Радиоинтерферометрия наСверхДлинной Базе
Разделилась на астрономическую РСДБ и геодезическую РСДБ в ~1980,Астрономическая РСДБ – построение изображений, пульсары, радиоспектры и т.д. РСДБ Появилась в 1964-1965 гг,после изобретения атомных часови открытия квазаров Геодезическая РСДБ – координаты квазаров, координаты радиотелескопов, ПВЗ, движение континентов и т.д.
Разрабатывалась в 1970е годыПервые «приличные» наблюдения – в 1979 году Регулярные наблюдения – в конце 1983 года (4 станции – один раз в 5 дней) Wettzell (Германия) HRAS 085, Richmond, Westford (США) Onsala60 (Швеция) – 1 раз в месяц Геодезическая РСДБ
Westford Geoscience Australia 14 мая 2013
Hobart26 Geoscience Australia 14 мая 2013
Hobart26 Hobart26 Geoscience Australia 14 мая 2013
Very Long Baseline Interferometry is a type of station differenced range • Measures geometric delay by cross-correlating signal from two (2) stations Delay
IVS сеть РСДБ антенн (2010) Geoscience Australia 14 мая 2013
Australian (AuScope) – New Zealand network Geoscience Australia 14 мая 2013
64-метровая антенна в Парксе Geoscience Australia 14 мая 2013
64-метровая антенна в Парксе Geoscience Australia 14 мая 2013
64-метровая антенна в Парксе Geoscience Australia 14 мая 2013
64-метровая антенна в Парксе Geoscience Australia 14 мая 2013
64-метровая антенна в Парксе Geoscience Australia 14 мая 2013
Как работает оптическая наземная астрономия! Geoscience Australia 14 мая 2013
Как работает РСДБ! Geoscience Australia 14 мая 2013
Как работает РСДБ! Geoscience Australia 14 мая 2013
∆VLBI Error Budget <<<<<<<<<<<< <<<<<<<<< Credit: ∆VLBI budget from J.S. Border
ICRF2 catalogue (2009) 3414 sources separated into 3 groups • 295 defining sources with the positional accuracy ~0.04 mas • 922 “non-defining” sources • 2197 VCS sources Geoscience Australia Geoscience Australia 14 мая 2013
Что получается из РСДБ? • Параметры вращения Земли (UT1-UTC и координаты полюса) • Ориентация Земли в пространстве (углы нутации) • Точные координаты радиотелескопов (Земная система координат) • Тектонические скорости движения материковых плит • Точные координаты радиоисточников Geoscience Australia Geoscience Australia 14 мая 2013
ICRF2 Geoscience Australia 14 мая 2013
ICRF-2 S/X 3.6cm: 3414 sources 40 µas floor. ~1200 obj. well observed, ~2000 survey session only Credit: Ma et al, eds. Fey, Gordon, Jacobs, IERS Tech. Note 35, Germany, 2009
Accuracy for 295 ‘defining’ sources Geoscience Australia 14 мая 2013
Accuracy for 1217 ‘non-defining’ sources Geoscience Australia 14 мая 2013
Общая теория относительности (ОТО) Деформация пространства-времени в присутствие гравитационных полей Geoscience Australia 14 мая 2013
Искривления луча света Geoscience Australia 14 мая 2013
Замедление сигнала Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка В эту формулу входят сразу два эффекта ОТО Искривление луча света Замедление скорости распространения сигнала Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка Geoscience Australia 14 мая 2013
Частная производная Первое слагаемое – “лишнее”! Geoscience Australia 14 мая 2013
Частная производная После удаления “лишнего” слагаемого из частной производной точность оценивания параметра улучшается в 2 раза. σ() = 0.00028 σ() = 0.00015 Geoscience Australia 14 мая 2013
Частная производная σ() = 0.00028 σ() = 0.00015 По старой формуле для такого же улучшения точности нужно проводить наблюдения в течение примерно 10 лет Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка Geoscience Australia 14 мая 2013
Гравитационная задержка При = 90 Даже при постоянном угле между объектом и массивным телом есть возможность наблюдать влияние гравитационного поля. Только уже на координаты квазаров, а на длину базы РСДБ комплекса Geoscience Australia 14 мая 2013
Собственное движение, наведенное гравитационным полем Галактики Geoscience Australia 13 May 2013
Собственные движения, наведенные гравитационным полем Галактики - Скорость вращения Галактики Geoscience Australia 13 May 2013