авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Фотометрические исследования ss433

-- [ Страница 1 ] --

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М.В.ЛОМОНОСОВА

Государственный Астрономический институт им. П.К.Штернберга

на правах рукописи

УДК 524.3

Ирсмамбетова Татьяна Рустемовна

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ SS433

Специальность 01.03.02 астрофизика, радиоастрономия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата

физико-математических наук

МОСКВА 2007

Работа выполнена в крымской лаборатории Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга при Московском государственном университете

им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель:

профессор, Лютый

доктор физико-математических наук Виктор Михайлович

(ГАИШ МГУ)

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Самусь

Николай Николаевич

(ИНАСАН)

профессор, Бисноватый-Коган

доктор физико-математических наук Геннадий Семенович

(ИКИ РАН)

Ведущая организация: Казанский государственный университет

(КГУ)

Защита диссертации состоится 23 мая 2007г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, шифр Д501.001.86. Адрес: 119992, Москва, Университетский проспект, дом 13, ГАИШ МГУ

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга МГУ

(Москва, Университетский проспект,13)

Автореферат разослан " ____" ________ 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат физико-математических наук Алексеев С.О.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Хотя наблюдается очевидное продвиже-ние в изучении природы объекта SS433, перед исследователями все равно остается много нерешенных глобальных проблем. Например, неизвестными остаются: условия формирования струй и внутренняя структура релятивистского объекта, механизм коллимации и плавного ускорения холодной плазмы в выбросах до релятивистских скоростей, проблемой остается и определение массы релятивистского объекта (черная дыра или нейтронная звезда).

Несмотря на обширный наблюдательный материал, до сих пор нет однозначного объяснения орбитальных кривых блеска SS433 – неясно, какая излучающая область формирует кривую блеска в опти-ческом диапазоне, поэтому вопрос об источниках света, которые закрываются в главном и вторичном затмениях нельзя считать решен-ным. Остается спорным объяснение даже такой доминирующей в кри-вых блеска периодичности, как волна с периодом 162 дня. В работе Горанского и др.(1998) обращается внимание на то, что цикл прецес-сии связан непосредственно с яркостью джетов, которая может быть обусловлена не только взаимодействием джетов и околозвездного вещества, но и эффектом Допплера. Асадуллаевым и Черепащуком (1986) ранее установлено, что эффект Допплера влияет на яркость струй в движущихся линиях, и не исключено, что он влияет и на яр-кость в непрерывном спектре. Для реализации последней гипотезы необходимо, чтобы джет был доминирующим источником излучения не только в рентгеновском диапазоне, но и оптическом.





Не решена проблема происхождения оптических и радиовспы-шек в SS433. Также практически не изучена природа пускового меха-низма и процессов, сопровождающих развитие долговременных сос-тояний вспышечной активности в системе. Активное состояние – об-щее свойство всех звезд, находящихся на рентгеновской стадии эво-люции, как правило, объясняется изменениями в процессе аккреции, но SS433 отличается от других рентгеновских звезд тем, что в рентге-новском диапазоне излучает не аккреционный диск, а релятивистские джеты (Стьюарт и др., 1989).

В последнее время объект SS433 причислен к семье микроква-заров (Фабрика, 2004). Микроквазары – это тесные двойные системы с нейтронными звездами или черными дырами, у которых наблюдаются релятивистские джеты. Считается, что физика выбросов таких звезд похожа на ту, что определяет гигантские джеты квазаров, хотя при этом различие в массах и пространственных масштабах огромно. Поэ-тому объект SS433 еще ценен, как естественная лаборатория по изуче-нию процессов, протекающих в очень удаленных объектах – квазарах, активных ядрах галактик и самых близких родственниках SS433 – микроквазарах.

Цель работы. Цель данной диссертации изучение фотомет-рической переменности объекта SS433 в пассивном состоянии и в сос-тоянии вспышечной активности. В связи с этим были поставлены и решены следующие задачи:

– Получение продолжительных рядов наблюдений SS433 в полосах

BVR в разных фазах прецессионного и орбитального периодов в

целях уточнения кривых блеска.

– Получение BVR-наблюдений быстрой переменности в течение ночи

в активном и пассивном состояниях.

– Исследование состояний вспышечной активности по данным

многоцветной фотометрии.

На защиту выносятся следующие основные положения дис-сертации:

1. Результаты многолетних электрофотометрических и ПЗС-наблюдений SS433, проведенных на высокогорной обсерватории Май-данак и в Крыму. Получены кривые блеска в полосах BVR для различ-ных фаз прецессии и орбиты в активных и пассивных состояниях, а также многочисленные данные по быстрой фотометрии в течение ночи.

2. Результаты работы с фотометрической базой данных SS433 в полосе V. Построены средние прецессионные и орбитальные кривые блеска в пассивном и активном состояниях. Средние орбитальные кривые блеска в активном и пассивном состояниях тождественны по форме, но различаются уровнем блеска, который зависит от фазы прецессии.

3. Обнаружено, что зависимости B–(B–V) и V–(V–R) в спокой-ном состоянии различаются для разных фаз прецессии, что можно ин-терпретировать как проявление двух компонентов источника опти-ческого излучения. Обнаружено, что блеск и цвет по наблюдениям быстрой переменности в течение ночи также изменяется согласно зависимостям B–(B–V) и V–(V–R) с характерной для SS433 особен-ностью – с увеличением блеска показатели цвета уменьшаются.

4. По рядам наблюдений SS433, одновременных в оптическом и радиодиапазонах, обнаружена синхронность возникновения и окон-чания состояний продолжительной вспышечной активности. Оптичес-кие вспышки возникают только в активном состоянии. Источник вспышек не затмевается, по крайней мере, полностью. Обнаружено, что изменения блеска и цвета во время вспышки, чаще всего проис-ходят согласно известной зависимости V–(V–R), которая справедлива для переменности на временных диапазонах больших масштабов. Для 28 самых ярких вспышек обнаружены фазовые зависимости, т.е. зави-симость появления вспышек от определенных сочетаний фаз периода прецессии и периодов биений – периода 6.28 дня (нутации) и периода 6.05 дня.

Научная новизна результатов исследований, приведенных в диссертации, определяется тем, что на основе многолетних BVR-фото-метрических наблюдений SS433 изучены особенности поведения объекта в состоянии вспышечной активности, а именно:

– Построены средние прецессионные и орбитальные кривые блеска SS433 в пассивном и активном состояниях на основе фотомет-рической базы данных в полосе V. Средние орбитальные кривые блес-ка в активном и пассивном состояниях тождественны по форме, но различаются уровнем блеска. Избыток блеска, вызванный актив-ностью, зависит от фазы прецессии, наибольшее превышение блеска наблюдается в моменты прецессии Т1 ( = 0.34) и Т2 ( = 0.66), когда аккреционный диск виден «с ребра».

– Исследование пассивных состояний объекта SS433 по данным многоцветной фотометрии показало, что зависимости B–(B–V) и V–(V–R) различаются для разных фаз прецессии, что можно интерпре-тировать как проявление двух компонентов источника оптического излучения.



– Обнаружено, что блеск и цвет по наблюдениям быстрой пере-менности в течение ночи также изменяется согласно зависимостям B–(B–V) и V–(V–R) с характерной для SS433 особенностью с увели-чением блеска показатели цвета уменьшаются.

– Обнаружена синхронность возникновения и окончания состоя-ний продолжительной вспышечной активности в оптическом и радио-диапазонах. Исследование проводилось по опубликованным рядам наблюдений SS433, проведенных одновременно в обоих волновых диапазонах.

– Анализ кривых блеска в активном состоянии показал, что су-

ществует незатмеваемый источник оптического излучения, вероятно, связанный с двумя горячими газовыми коконами, которые окружают внутренние рентгеновские струи. Коконы были ранее обнаружены Горанским, Фабрикой, Рахимовым и др. (1997).

– По результатам наблюдений SS433, полученным в состоянии вспышечной активности (авторским, а также опубликованным в лите-ратуре), было обнаружено, что источник оптических вспышек не зат-мевается, по крайней мере, полностью. Обнаружено, что изменения блеска и цвета во время вспышки, чаще всего, происходят согласно известной зависимости V–(V–R), которая справедлива и для перемен-ности на временных диапазонах больших масштабов.

– Для 28 самых ярких вспышек обнаружены фазовые зависи-мости, т.е. зависимость появления вспышек от определенных сочета-ний фаз прецессии и периодов биений в системе.

Научная и практическая значимость результатов исследова-ний определяется тем, что получены новые многоцветные фотоэлект-рические и ПЗС-наблюдения для объекта SS433. Научная ценность этих данных со временем может только увеличиться. Построены сред-ние орбитальные и прецессионные кривые блеска, зависимости «цвет-блеск» для разномасштабных по времени колебаний, которые содер-жат большой информационный потенциал. Результаты наблюдений, представленные в настоящей работе, могут использоваться всеми, кто интересуется фотометрией SS433 в целях независимых исследований. Исследования, проведенные автором, опубликованы в авторитетных научных журналах и используются другими астрономами в своей работе.

Апробация. Результаты, приведенные в диссертации, докла-дывались на следующих конференциях:

  • Международная конференция JENAM-2000, ГАИШ, Москва, 2000г.
  • Международная конференция Variable Star - 2001, Одесса, 20-25 августа 2001г.
  • Международная конференция по переменным звездам (AFOEV), Франция, 2002г.
  • 4-th MicroQuasars Workshop, Cargese, Corsica, France, 26 May- 1 June 2002.
  • ВАК - 2004, МГУ ГАИШ, Москва, 3-10 июня 2004г.
  • 5-th INTEGRAL Workshop on the INTEGRAL Universe, Munich, German, 2004
  • Международная конференция «Зельдович-90», ИКИ РАН, Москва, 20-24 дек. 2004г.
  • VIII съезд Астрономического общества и Международный

симпозиум «Астрономия 2005 – современное состояние и

перспективы» МГУ ГАИШ, Москва, 2005г.

  • Всесоюзная Астрономическая конференция «Тесные двойные

звезды в современной астрофизике», Мартынов-2006, Москва

ГАИШ, 22-24 мая 2006г.

  • International Conference Blazars: «Jet - Disk Connection. Observations and Theories», Crimea, Nauchny, CRAO, June 12-17, 2006
  • Meetings at the IAU General Assembly, IAU C42, Prague, August 2006
  • 6-th MicroQuasars Workshop: Microquasars and Beyond, Societa del Casino, Como, Italy, September 18-22, 2006

Содержание диссертации

Настоящая работа состоит из введения, шести глав, заключе-ния и списка цитируемой литературы (142 наименования). Суммар-ный объем диссертации составляет 131 страницу, включая 62 рисун-ка и 9 таблиц.

Во введении дается краткое описание современного состояния проблемы, обосновывается актуальность работы, сформулированы ее цели, описана конкретная задача, поставленная для решения этой проблемы, перечислены положения, выносимые на защиту, освещена новизна работы. Также указано, где представлялись результаты иссле-дований и приведены основные публикации по теме диссертации.

В главе 1 кратко описана история открытия и начала исследо-ваний объекта SS433. Здесь же сказано о современной модели SS433, которая базируется на теории непрерывного режима сверхкритичес-кой аккреции газа на релятивистскую звезду. Наблюдаемые свойства объекта такие как: низкая рентгеновская светимость при огромной оптической светимости; сравнимость размеров двойной системы с размерами радиуса фотосферы аккреционного диска при темпе аккре-ции ~10-4 Мќ /год; наличие мощной протяженной атмосферы, совпа-дают с теоретическими расчетами. Далее приведены основные качест-венные и количественные параметры SS433.

Глава 2 посвящена краткому описанию стандартных методик фотоэлектрических и ПЗС-наблюдений, которые применялись авто-ром в процессе наблюдений. Систематические фотоэлектрические наблюдения SS433 проводились автором в Высокогорной средне-азиатской экспедиции ГАИШ на горе Майданак (высота над уровнем моря 2600м) в 1988-1990гг. на телескопах Цейсс-600 и Цейсс-1000. Для наблюдений был использован одноканальный широкополосный WBVR-электрофотометр «Одесса» с автоматизированной системой уп-равления. В качестве приемника излучения работал фотоумножитель ФЭУ-79. Фотометрические наблюдения тесной двойной системы SS433 проводились в апреле-мае 2003г., августе-сентябре 2004г., сен-тябре-октябре 2005г. в Крыму (пос. Научный, 600м над уровнем моря) на рефлекторах Цейсс-600 и КГБ-38 с приемником – ПЗС камерой типа Apogee Ар47. Фотометр с ПЗС-приемником снабжен автомати-ческим блоком стандартных UBVRI фильтров. Все фотометрические наблюдения проводились дифференциальным методом, т.е. путем привязки к звезде сравнения, расположенной в непосредственной бли-зости от переменной звезды. Приведены цветовые уравнения для WBVR-электрофотомера и ПЗС-фотометра.

В главе 3 анализируется фотометрическая база данных SS433 в полосе V, собранная в ГАИШ в период 1979-2004гг. Материалом для фотометрической базы послужили результаты наблюдений, опублико-ванные в отечественных и зарубежных изданиях. База данных насчи-тывает 2400 индивидуальных измерений блеска SS433, при этом наб- людательный вклад автора в общую фотометрическую базу данных составляет ~15%. На ее основе продемонстрированы основные фото-метрические свойства SS433 – изменения блеска вызванные прецес-сионным (162 дня), орбитальным (13 дней) и нутационным (6 дней) движениями. Показано, что последовательное вычитание прецес-сионной, орбитальной и нутационной переменности не устраняет разброс точек вокруг нулевого уровня – этот шум порождает спора-дически возникающая вспышечная активность. Состояние активности может продолжаться от 30 до 90 дней.

База данных была разделена по признаку наличия или отсутствия активности у объекта. Для этого использовались два критерия: вид кривой блеска в оптике и состояние в радиодиапазоне. На примере продолжительных параллельных оптических и радионаблюдений (источник данных - http://www.gb.nrao.edu/fgdocs/gbi/arcgbi/1909+048) показано, что вспышечная активность в оптике возникает и исчезает в высшей степени синхронно с активностью в радиодиапазоне. Судя по радионаблюдениям, объект находится в состоянии активности поряд-ка 50% наблюдаемого времени.

Средние орбитальные кривые блеска, построенные по наблю-дениям SS433 в спокойном состоянии с шагом не больше 0,1 фазы прецессионного периода, показывают большую зависимость от пре-цессионной фазы. А именно, с изменением ориентации аккрецион-ного диска и релятивистских струй меняются: уровень блеска в глав-ном минимуме, относительная глубина и положение вторичного минимума, дрейфуют положение и величина максимума внезатмен-ного блеска. Средние орбитальные кривые блеска в активном состоя-нии имеют форму аналогичную орбитальным кривым в спокойном состоянии, только на более высоком уровне блеска. Оригинальные наблюдения демонстрируют зависимость проявления состояния активности от фазы прецессии. Максимальный избыток блеска, вызванный активностью, наблюдается в прецессионные моменты Т1 ( = 0.34) и Т2 ( = 0.66), когда аккреционный диск виден «с ребра».

Средние прецессионные кривые блеска в активном и пассив-ном состояниях в фиксированных участках орбиты ( = 0.1) пост-роены так же, как и средние орбитальные кривые блеска – на основе общей фотометрической базы данных SS433. С изменением орби-тальной фазы меняются параметры прецессионных кривых блеска. В форме прецессионных кривых наблюдается зеркальная симметрия относительно главного и вторичного затмений.

Сравниваются средние прецессионные кривые блеска в сос-тоянии активности и пассивности в главном минимуме ( = 0.9-1.1) и элонгациях ( = 0.20-0.30, 0.70-0.80). Обнаружилось, что прецессион-ные изменения блеска в состоянии активности (в отличие от пассив-ности) в главном затмении и элонгациях происходят одинаково, т.е. максимум и минимум блеска приходятся на = 0.0 и 0.5 соответст-венно, амплитуда переменности тоже одинакова – порядка 20%. Таким образом, в активных состояниях блеск SS433 гораздо слабее зависит от ориентации аккреционного диска. Можно определенно говорить о существовании незатмеваемого источника излучения, который, вероятно, связан с рассеянием излучения во внешнем газе ветра. Предлагается модель, в которой оптический блеск объекта в основном определяется горячим телом в центральной части аккреционного диска – это могут быть два горячих газовых кокона, окружающих внутренние рентгеновские струи (Горанский, Фабрика, Рахимов и др., 1997). В активных состояниях размер коконов увеличивается, а во время главных затмений они не закрываются от наблюдателя ни внешним краем аккреционного диска в положении «с ребра», ни звездой-донором.

Глава 4 посвящена анализу пассивных и активных состояний SS433 по многоцветным фотометрическим наблюдениям. Приведены результаты фотоэлектрических BVR-наблюдений на горе Майданак, проведенные в 1988-1990гг., а также результаты ПЗС-наблюдений в Крыму в полосах BVRI, полученные в 2004-2005гг. Результаты наб-людений показали, что ширины оптических минимумов в фильтрах BVR одинаковы, а относительная глубина минимума растет от полосы R к V и B. Орбитальная и прецессионная переменность также сопро-вождается увеличением амплитуды переменности с уменьшением длины волны, т.е. с увеличением энергии.

В результате изучения быстрой переменности SS433 (на вре-менных масштабах минуты – десятки минут) было обнаружено, что источник быстрой переменности в SS433 не затмевается и не исчезает не только в моменты вспышек, но и в моменты главных затмений. Полная амплитуда колебаний блеска на этих временах растет от красного конца спектра к синему и в среднем составляет: R = 0.m05 - 0.15, V = 0 m.10 - 0.20, B = 0 m.25 - 0.45, U = 0 m.40 - 0.50. Изменения показателей цвета U–B, B–V, V–R в течение ночи коррелируют с изменением блеска, т.е. можно построить линейные зависимости от их коротковолновых компонентов, т.е. от U, B, V соответственно. Для всех зависимостей справедливо правило – с увеличением блеска пока-затель цвета уменьшается. Для изучения быстрой переменности поми-мо авторских наблюдений были использованы UBVRI-наблюдения В.Ю.Рахимова, проведенные на горе Санглок (Асланов и др., 1993).



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.