ЗВЕЗДЫ – ВЗГЛЯД С ЗЕМЛИ И ИЗ КОСМОСА
Казань, молодежная школа “Space Science”,
30 августа 2017 г.
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Переменные звезды. Взгляд с земли и из космоса презентация
Содержание
- 1. Переменные звезды. Взгляд с земли и из космоса
- 2. «Звезды-гостьи» Тихо Браге (1546−1601) Кривая блеска
- 3. Сверхновые – самые высокоамплитудные переменные звезды. Сегодня
- 4. Пример нерадиальных пульсаций звезды
- 5. WIRE – довольно неудачный космический проект 1999
- 6. Астрометрический спутник HIPPARCOS (на снимке – в
- 7. Кривая блеска типичной цефеиды R Южного Креста
- 8. Радиальные пульсации звезды Сергей Александрович Жевакин (1916
- 9. «Труба звездных пульсаций» Золтана Коллата
- 10. Труба органа и звездная «труба» Золтан Коллат
- 11. Космический телескоп им. Э. Хаббла (зеркало 2.4
- 12. Кривая блеска прохождения планеты по диску звезды
- 13. Новые ИСЗ смогут открыть миллионы новых переменных.
- 14. Запуск ИСЗ Corot российской ракетой Телескоп
- 15. Данные CoRoT позволяют заметить и картировать группы
- 16. Телескоп миссии Кеплер имеет диаметр 95 см.
- 17. Миссия KEPLER 42 ПЗС, 2200×1024 более 150
- 18. Чередование высот максимумов RR Лиры по данным Kepler
- 19. Ампл. = 0m.06 Ампл. = 0m.006 Две переменных Kepler (Дж. Гривс, 2010)
- 20. Сенсация 2016 г. – открытие по данным
- 21. Непонятное поведение, казалось бы, заурядной звезды спектрального
- 22. Самая сильная вспышка UV Кита, наблюдавшаяся
- 23. Среди слабых звезд главной последовательности почти все
- 24. Что такое MOST? Это аббревиатура Microvariability and
- 25. Открытия переменных звезд Галактики по наземным ПЗС-наблюдениям
- 26. Предварительные результаты: Из ~ 150 000 звезд
- 27. Мое «доморощенное» определение переменной звезды (старое, но
- 28. Ну и что мы имеем?
- 29. Проект «МАСТЕР» ГАИШ МГУ. Малые телескопы. Транзиенты
- 30. Недавнее открытие проекта «МАСТЕР» – затменная
- 31. В 2016 г. телескопы сети MASTER на
- 32. Маленькие камеры проекта ASAS-3 на фоне большого телескопа проекта OGLE
- 33. Открытие OGLE – совсем новый тип переменных
- 34. Проект ASAS-3 (The All Sky Automated Survey)
- 35. Обзор ASAS-3 и его каталог
- 36. Проект NSVS (The Northern Sky Variability Survey)
- 37. Что такое data mining: обзор NSVS в
- 38. Проект SuperWASP – британская программа поиска экзопланет.
- 39. С начала 2012 г. открыт доступ к
- 40. Новая цефеида, которую в кооперации с астрономами
- 41. А.В. Хруслов (ГАИШ) Комплекс метровых телескопов Тянь-Шаньской
- 42. От традиционных наземных методов к новым − начало перевода фототеки ГАИШ в цифровую форму
- 43. Оцифровка пластинок сохранит их от ЧП, вроде
- 44. Фототеку ГАИШ основал проф. С.Н. Блажко (1870–1956) в 1895 г. Шкафы московской фототеки
- 45. Д.М. Колесникова и др. (2008, 2010) по
- 46. Рост числа известных переменных типа HADS Поиск
- 47. Необычное распределение периодов затменных звезд по тем
- 48. Проблемы классификации переменных звезд на основе обзоров
- 49. Проблемы классификации переменных звезд (В. Соловьев, А.
- 50. П.П. Паренаго (1906 – 1960) Б.В.
- 51. Принципы составления ОКПЗ, с позвездным экспертным анализом
- 52. Повторю уже звучавший вывод: Возможный выход
- 53. СПАСИБО!
«Звезды-гостьи» Тихо Браге (1546−1601) Кривая блеска (по Р. Лапуэнте) и рентгеновский остаток сверхновой Тихо Браге (1572) Комета Хейла–Боппа (1997)
Слайд 1Н.Н. Самусь
Институт астрономии РАН,
ГАИШ МГУ и Международная общественная организация «Астрономическое Общество»
ПЕРЕМЕННЫЕ
Слайд 2«Звезды-гостьи»
Тихо Браге
(1546−1601)
Кривая блеска (по Р. Лапуэнте) и рентгеновский остаток сверхновой
Тихо Браге (1572)
Комета Хейла–Боппа
(1997)
Слайд 3Сверхновые – самые высокоамплитудные переменные звезды. Сегодня в ОКПЗ переменная с
самой маленькой амплитудой – Альтаир (α Орла, кривая блеска по D. Buzasi и др., 2005). Полная амплитуда около 0.005 звездной величины! Наблюдения со спутника Wide Field Infrared Explorer
Слайд 5WIRE – довольно неудачный космический проект 1999 г., успешно наблюдал с
высокой точностью только яркие звезды
Слайд 6Астрометрический спутник HIPPARCOS (на снимке – в цеху) работал в 1989
– 1993 гг. Открыл около 5000 новых переменных звезд. Примерно для 3000 из них имена ОКПЗ приведены уже в каталоге HIPPARCOS
Слайд 7Кривая блеска типичной цефеиды R Южного Креста (P=5.8 d) по наблюдениям
космического аппарата Hipparcos (Европейское Космическое Агентство)
Выдающаяся роль цефеид в астрофизике обусловлена существованием зависимости период–светимость, которую в 1908 г. открыла Генриетта Ливитт (фото справа). Эта зависимость лежит в основе определения расстояний во Вселенной.
Слайд 8Радиальные пульсации звезды
Сергей Александрович
Жевакин
(1916 – 2001)
В 1953 г. объяснил пульсации цефеид
Слайд 11Космический телескоп им. Э. Хаббла (зеркало 2.4 метра, запущен в 1990
г. в США, работает до сих пор)
Слайд 12Кривая блеска прохождения планеты по диску звезды
V376 Пегаса по наблюдениям
Космического телескопа
им. Хаббла (Т. Браун и др., 2001)
им. Хаббла (Т. Браун и др., 2001)
Слайд 13Новые ИСЗ смогут открыть миллионы новых переменных. Примеры:
Corot (ЕКА): запущен в
декабре 2006 г. Прекрасные кривые блеска, множество открытий переменных (не основная задача, кроме транзитов экзопланет).
Kepler (НАСА): запущен в марте 2009 г. Постоянно следил более чем за 150000 звезд.
Другие миссии на орбите или готовятся (GAIA, Лира…)
Kepler (НАСА): запущен в марте 2009 г. Постоянно следил более чем за 150000 звезд.
Другие миссии на орбите или готовятся (GAIA, Лира…)
ИСЗ Corot
ИСЗ Kepler
Слайд 14Запуск ИСЗ Corot
российской ракетой
Телескоп – всего 27 см!
Основные задачи Corot:
–
Астросейсмология
– Поиск экзопланет
– Поиск экзопланет
Первое наблюдение фаз и затмения
экзопланеты (И. Снеллен и др., 2009)
Слайд 15Данные CoRoT позволяют заметить и картировать группы звездных пятен при прохождении
по ним экзопланеты
(А. Валио, 2011).
(А. Валио, 2011).
Слайд 16Телескоп миссии Кеплер имеет диаметр 95 см. В 2009 – 2013
гг. он постоянно следил за полем на границе созвездий Лебедя, Лиры и Цефея.
Открыл около 3000 кандидатов в экзопланеты, подтверждено около 1000, в том числе почти земных размеров и в зонах возможной жизни.
Открыл около 3000 кандидатов в экзопланеты, подтверждено около 1000, в том числе почти земных размеров и в зонах возможной жизни.
Слайд 17Миссия KEPLER
42 ПЗС, 2200×1024
более 150 000 звезд
Спутник был способен зарегистрировать транзит
планеты земного типа у звезды, подобной Солнцу, на уровне 4σ
Открыты тысячи затменных переменных звезд.
Чередование циклов RR Лиры:
период около полусуток, при наземных наблюдениях найти нельзя!
Слайд 20Сенсация 2016 г. – открытие по данным Kepler любителями астрономии –
искателями планетных транзитов новой переменной звезды KIC 8462852 с иррегулярными «затмениями» (T.S. Boyajian и др.), звезды “WTF”
Табетта Бояджян
Слайд 21Непонятное поведение, казалось бы, заурядной звезды спектрального класса F3V породило множество
гипотез. Популярны идеи вроде облака разрушающихся комет на вытянутых орбитах. Отсутствие внятного объяснения благоприятно для распространения идей о внеземной цивилизации, строящей сферу Дайсона.
Слайд 22Самая сильная вспышка UV Кита, наблюдавшаяся
Ваге Осканяном визуально на Белградской
обсерватории
Теперь о неожиданном. Переменные типа UV Кита – мощные вспышки на красных карликах
Слайд 23Среди слабых звезд главной
последовательности почти все – вспыхивающие
У Проксимы Центавра в
2016 г. найдена планета в зоне, пригодной для обитания (Г. Англада-Эскуде и др.)
Проксима – известная вспыхивающая звезда V645 Центавра (наблюдения MOST)
Слайд 24Что такое MOST? Это аббревиатура Microvariability and Oscillation of Stars. Первый
канадский научный ИСЗ массой 53 кг – такие аппараты считаются микроспутниками. 15-см максутовский телескоп. Результат по Проксиме для такого спутника – побочный, но каковы почти непрерывные наблюдения сутками подряд! Запущен в 2003 г., работает до сих пор, но в 2014 г. Канада прекратила финансирование.
Слайд 25Открытия переменных звезд Галактики по наземным ПЗС-наблюдениям
Каталог USNO-B1.0 (2003):
1 042
618 261 объектов (звезд и галактик),
~ 1 миллиард звезд до 20–21m
На уровне 0m.03–0m.05 переменной оказывается одна звезда из 80–100,
то есть наземные телескопы класса 1 м с обычными ПЗС-детекторами и стандартным программным обеспечением для поиска переменности потенциально позволяют открыть
~10 миллионов переменных звезд..
Пока мы знаем ~ 400000 переменных звезд Галактики, т.е. ~4% от общего числа потенциально обнаружимых методами ПЗС-фотометрии.
~ 1 миллиард звезд до 20–21m
На уровне 0m.03–0m.05 переменной оказывается одна звезда из 80–100,
то есть наземные телескопы класса 1 м с обычными ПЗС-детекторами и стандартным программным обеспечением для поиска переменности потенциально позволяют открыть
~10 миллионов переменных звезд..
Пока мы знаем ~ 400000 переменных звезд Галактики, т.е. ~4% от общего числа потенциально обнаружимых методами ПЗС-фотометрии.
Слайд 26Предварительные результаты:
Из ~ 150 000 звезд программы
~ 60 000 – периодические
переменные,
~ 34 000 звезд меняются с плохо выраженной периодичностью или неправильным образом
(Г. Басри и др., 2011)
При точности фотометрии KEPLER переменны две трети всех звезд!
~ 34 000 звезд меняются с плохо выраженной периодичностью или неправильным образом
(Г. Басри и др., 2011)
При точности фотометрии KEPLER переменны две трети всех звезд!
Обсерватория KEPLER
Слайд 27Мое «доморощенное» определение переменной звезды (старое, но уточненное с учетом космической
эры):
Звезда называется переменной, если освещенность, создаваемая ею на границе земной атмосферы, изменяется настолько, что эти изменения могут быть обнаружены фотометрическими наблюдениями с поверхности Земли или из космоса, при точности, обеспечиваемой этими наблюдениями, за время, охваченное наблюдениями такой точности.
Последняя оговорка – некая защита от того, что все звезды эволюционируют (пока для большинства звезд мы связанные с этим изменения блеска не замечаем) и расстояния до них меняются (такие эффекты в фотометрии и вовсе пока не выявлены).
Звезда называется переменной, если освещенность, создаваемая ею на границе земной атмосферы, изменяется настолько, что эти изменения могут быть обнаружены фотометрическими наблюдениями с поверхности Земли или из космоса, при точности, обеспечиваемой этими наблюдениями, за время, охваченное наблюдениями такой точности.
Последняя оговорка – некая защита от того, что все звезды эволюционируют (пока для большинства звезд мы связанные с этим изменения блеска не замечаем) и расстояния до них меняются (такие эффекты в фотометрии и вовсе пока не выявлены).
Слайд 28Ну и что мы имеем?
Когда появятся полные результаты миссии Kepler
(а затем и других подобных миссий), придется полностью пересмотреть все наши знания о статистике звездной переменности.
Эра традиционных каталогов переменных звезд близится к концу, хотя имена переменных звезд в системе Аргеландера (вроде RR Лиры) все еще популярны.
Возможный выход – универсальные звездные каталоги, в которых некоторая часть информации будет посвящена сведениям о переменности.
Комиссия 27 «Переменные звезды» Международного астрономического союза 10 лет назад создала рабочую группу для изучения будущего каталогов переменных звезд. Увы, блестящих идей она не выработала – и комиссии этой уже нет...
Эра традиционных каталогов переменных звезд близится к концу, хотя имена переменных звезд в системе Аргеландера (вроде RR Лиры) все еще популярны.
Возможный выход – универсальные звездные каталоги, в которых некоторая часть информации будет посвящена сведениям о переменности.
Комиссия 27 «Переменные звезды» Международного астрономического союза 10 лет назад создала рабочую группу для изучения будущего каталогов переменных звезд. Увы, блестящих идей она не выработала – и комиссии этой уже нет...
Слайд 29Проект «МАСТЕР» ГАИШ МГУ. Малые телескопы. Транзиенты всех видов и переменные
звезды
Руководитель проекта «МАСТЕР» проф. В.М. Липунов
Слайд 30
Недавнее открытие проекта «МАСТЕР» – затменная звезда с рекордным периодом OT
J095310.04+335352.8 (вероятно, 25245d; прежний рекорд – ε Aur, 9884d) и огромной амплитудой (почти 5m) (Д. Денисенко и др., 2014)
Слайд 31В 2016 г. телескопы сети MASTER на Канарах и в Крыму
сумели мгновенно навестись на гамма-всплеск. Результат – открытие поляризации излучения, статья в Nature 2017 г.
Слайд 33Открытие OGLE – совсем новый тип переменных звезд 2017 года. BLAPs
(Blue Large Amplitude Pulsators). Очень горячие, с очень короткими периодами, цефеидными кривыми блеска и сравнительно большими (для их периодов) амплитудами. Открыли
P. Pietrukowicz и др., 2017.
P. Pietrukowicz и др., 2017.
Слайд 34Проект ASAS-3
(The All Sky Automated Survey)
Все южное небо, до +30o на
северном
С лета 2000 по 2009
Система V, CCD 2048 × 2048, поле 8o.8 × 8o.8, 15.5˝/pixel
Несколько миллионов звезд V до 15m.0 (реально до 14m.5)
Тысячи новых переменных звезд
С лета 2000 по 2009
Система V, CCD 2048 × 2048, поле 8o.8 × 8o.8, 15.5˝/pixel
Несколько миллионов звезд V до 15m.0 (реально до 14m.5)
Тысячи новых переменных звезд
Слайд 36Проект NSVS
(The Northern Sky Variability Survey)
Часть проекта ROTSE-I
Все северное небо, до
–38o на южном
Апрель 1999 – март 2000
Красная инструментальная система, CCD 2035×2069, поле 8o.2 × 8o.2, 14.4˝/pixel
14 миллионов звезд, r = 8m−15m.5
Тысячи новых переменных звезд
Апрель 1999 – март 2000
Красная инструментальная система, CCD 2035×2069, поле 8o.2 × 8o.2, 14.4˝/pixel
14 миллионов звезд, r = 8m−15m.5
Тысячи новых переменных звезд
Слайд 37Что такое data mining: обзор NSVS в Интернете. Показана кривая блеска
красной переменной звезды T Андромеды
Слайд 38Проект SuperWASP – британская программа поиска экзопланет. По установке в обоих
полушариях, каждая из 8 малых камер. Тысячи наблюдений каждой звезды, разрешение и предел – примерно как у ASAS и ROTSE. Несмотря на неудобство представления информации, продвинутые пользователи широко используют SuperWASP для data mining. Наблюдения недостаточно очищены от инструментальных эффектов.
Слайд 39С начала 2012 г. открыт доступ к фотометрии обзора неба Catalina
(телескопы Шмидта диаметром 50 – 70 см; до конца 2012 г. – северное небо, а затем и южное, кроме полосы Млечного Пути и районов полюсов мира; рабочие звездные величины от 13 до 19)
Слайд 40Новая цефеида, которую в кооперации с астрономами ГАИШ открыл Антон Хруслов,
в то время учитель музыки и любитель астрономии (сейчас сотрудник ГАИШ) методами data mining
Слайд 41А.В. Хруслов (ГАИШ)
Комплекс метровых телескопов Тянь-Шаньской обсерватории (Казахстан)
Новая затменная катаклизмическая переменная
GSC 4560-02157 открыта Хрусловым методом data mining. На Тянь-Шане в 2013 – 2014 гг. Хруслов установил, какой из двух компонентов меняется, и определил природу звезды, а астрономы ГАИШ и САО подтвердили результат спектрально на 6-м телескопе.
Слайд 43Оцифровка пластинок сохранит их от ЧП, вроде случившегося в Гарвардской обсерватории
18 января 2016 г. Лопнула водопроводная труба высокого давления под обсерваторией. Были затоплены 61000 пластинок, все оставались к этому моменту неоцифрованными. Пострадали компьютеры и сканеры. Идет операция по спасению пластинок; есть надежда избежать больших потерь данных.
Цокольный этаж архива фотопластинок Гарвардской обсерватории (январь 2016 г.)
Слайд 45Д.М. Колесникова и др. (2008, 2010) по сканам поля в 100
кв. градусов,
казалось бы, неплохо исследованного и традиционными методами, и в автоматических обзорах, открыли около 500 новых переменных звезд.
С тех пор сотни переменных обнаружены по сканам еще нескольких полей.
казалось бы, неплохо исследованного и традиционными методами, и в автоматических обзорах, открыли около 500 новых переменных звезд.
С тех пор сотни переменных обнаружены по сканам еще нескольких полей.
ПЗС-подтверждения открытий по сканам
Слайд 46Рост числа известных переменных типа HADS
Поиск переменных по сканам пластинок Московской
фототеки. В поле 10°x10° (менее 0.25% всей площади небесной сферы) с центром у звезды 66 Змееносца найдено 13 звезд типа HADS (High Amplitude Delta Scuti), что соответствует оценке >5000 для всего неба. Число звезд типа δ Щита с амплитудой не менее 0m.2 в ОКПЗ – всего 121.
(Колесникова и др., 2010)
Слайд 47Необычное распределение периодов затменных звезд по тем же сканам
Распределение периодов обнаруженных
новых затменных переменных звезд существенно сдвинуто к коротким периодам (в скобках – частота в процентах из ОКПЗ):
P EA EB EW
0.2–0.4 d 13% (1.7%) 50% (47.8%)
0.4–0.6 d 47% (15.4%) 42% (30.9%)
0.6–0.8 d 22% (3.7%) 22% (17.8%) 6% (14.0%)
0.8–1.0 d 17% (5.0%) 9% (13.4%) 2% (5.5%)
>1 d 61% (89.2%) 9% (51.7%)
P EA EB EW
0.2–0.4 d 13% (1.7%) 50% (47.8%)
0.4–0.6 d 47% (15.4%) 42% (30.9%)
0.6–0.8 d 22% (3.7%) 22% (17.8%) 6% (14.0%)
0.8–1.0 d 17% (5.0%) 9% (13.4%) 2% (5.5%)
>1 d 61% (89.2%) 9% (51.7%)
(Колесникова и др., 2010)
Слайд 48Проблемы классификации переменных звезд на основе обзоров неба
Существующие системы классификация (в
том числе принятая в ОКПЗ) далеки от совершенства;
хорошие компьютерные программы для автоматической классификации только начали появляться;
тысячи новых переменных звезд классифицировать «вручную» затруднительно;
зачастую классификация только по кривой блеска невозможна; нужна дополнительная информация о спектральном классе, рентгеновском излучении, изменениях лучевой скорости.
хорошие компьютерные программы для автоматической классификации только начали появляться;
тысячи новых переменных звезд классифицировать «вручную» затруднительно;
зачастую классификация только по кривой блеска невозможна; нужна дополнительная информация о спектральном классе, рентгеновском излучении, изменениях лучевой скорости.
Слайд 49Проблемы классификации переменных звезд
(В. Соловьев, А. Самохвалов, Б. Сатовский, 2011)
Затмения?
Пульсации?
Вращательная модуляция
блеска запятненной звезды?
Слайд 50П.П. Паренаго
(1906 – 1960)
Б.В. Кукаркин
(1909 – 1977)
ОБЩИЙ КАТАЛОГ ПЕРЕМЕННЫХ
ЗВЕЗД: В СССР (РОССИИ) С 1947 г. ПО ПОРУЧЕНИЮ МЕЖДУНАРОДНОГО АСТРОНОМИЧЕСКОГО СОЮЗА
П.Н. Холопов
(1922 – 1988)
В ОКПЗ сейчас почти 52000 переменных звезд плюс около 20000 звезд, заподозренных в переменности
Слайд 51Принципы составления ОКПЗ, с позвездным экспертным анализом информации, трудозатратны, и ОКПЗ
не успевает за экспоненциальным ростом числа открываемых переменных.
Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд (AAVSO) учредила Индекс переменных звезд AAVSO с отличной полнотой. На 21 января 2017 г. он содержал 400870 звезды. И его составители начинают ощущать перегруженность.
Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд (AAVSO) учредила Индекс переменных звезд AAVSO с отличной полнотой. На 21 января 2017 г. он содержал 400870 звезды. И его составители начинают ощущать перегруженность.
Себастьян Отеро (AAVSO), Аргентина, координатор VSX
Слайд 52Повторю уже звучавший вывод:
Возможный выход – универсальные звездные каталоги, в которых
некоторая часть информации будет посвящена сведениям о переменности.
Коллектив ОКПЗ (фото 2009 г.)
