Моделювання процесів гравітаційного мікролінзування в системах з 1-ю і 2-ма мікролінзами за наявності фонового поля і неперервної матерії на промені зору. Розрахунок впливу гравітаційного поля зірок Галактики на середні рухи зображень віддалених об"єктів.
Аннотация к работе
Ця галузь привертає велику увагу, оскільки ефекти ГЛ є джерелом унікальної астрофізичної інформації, зокрема, про будову позагалактичних джерел випромінювання, таких як квазари та гама-спалахи, для яких роль “телескопів” відіграють більш близькі до нас галактики. Це дозволяє отримувати інформацію як про будову джерела випромінювання, так і про властивості гравітаційного поля, що деформує зображення цього джерела внаслідок ефектів загальної теорії відносності (ЗТВ). На основі моделювання кривих яскравості в лінзі Чанга-Рефсдала показано, що існуючі алгоритми аналізу подій ГМ при перетині каустики джерелом з розміром, малим у порівнянні з її радусом кривини, забезпечують точність визначення параметрів джерела не краще 10?20% (навіть за ідеальних вимірювань). В роботі [2] здобувачем обчислено залежність зміщення центру яскравості джерела від відстані між мікролінзою та джерелом, що знаходиться на одній з власних осей матриці зсуву лінзи Чанга-Рефсдала. Як відомо, рівняння лінзи в класичній моделі Чанга-Рефсдала (одна точкова маса з фоновим полем за наявності неперервної матерії поблизу променя зору) можна звести до виду: , ,(1), де s=±1 (s=1 відповідає оптичній густині неперервної матерії s1,), g - зсув (shear); двовимірні вектори r=(x,y) та z=(x,h) описують положення зображення та неспотворене положення точки, всі вектори у одиницях радіуса Ейнштейна мікролінзи масою m, DLS - відстань від джерела до лінзи, DL - від лінзи до спостерігача, DS - від джерела до спостерігача).В дисертації промодельовано траєкторії ЦЯЗ та криві підсилення малих джерел випромінювання, мікролінзованих однією точковою масою, що рухається прямолінійно, за наявності фонового поля та конвергенції. Розгляд включає точкові джерела, моделі малого протяжного джерела з степеневим та гаусівським розподілом яскравості, а також модель акреційного диску та тонкої оболонки, що розширюється. Форма траєкторій ЦЯЗ сильно відрізняється в різних випадках, що дозволяє судити про характер перетину каустик джерелом, і навіть, в певних випадках, про модель джерела. Для моделей джерела ГД, АД та СР проведено послідовний аналіз точності визначення параметрів ГЛС в ПВП, що відповідають перетину регулярної точки каустики з радіусом кривини порядка RE джерелом з розмірами 0,1RE. Отримано оцінки параметрів джерела в різних моделях; при цьому виявлено істотну модельну залежність результатів, визначених на основі даних спостережень групами OGLE та GLITP ПВП в ГЛС Q2237; показано, що ці дані не дозволяють зробити однозначний вибір моделі джерела.
Вывод
1. В дисертації промодельовано траєкторії ЦЯЗ та криві підсилення малих джерел випромінювання, мікролінзованих однією точковою масою, що рухається прямолінійно, за наявності фонового поля та конвергенції. Розглянуто усі можливі варіанти перетину каустик лінзи центром джерела. Розгляд включає точкові джерела, моделі малого протяжного джерела з степеневим та гаусівським розподілом яскравості, а також модель акреційного диску та тонкої оболонки, що розширюється. Форма траєкторій ЦЯЗ сильно відрізняється в різних випадках, що дозволяє судити про характер перетину каустик джерелом, і навіть, в певних випадках, про модель джерела. При досягненні необхідної точності спостережень траєкторії ЦЯЗ в ГЛС, астрометрична інформація може суттєво доповнювати результати фотометрії з метою визначення параметрів ГЛС.
2. Для моделей джерела ГД, АД та СР проведено послідовний аналіз точності визначення параметрів ГЛС в ПВП, що відповідають перетину регулярної точки каустики з радіусом кривини порядка RE джерелом з розмірами 0,1RE. Це зроблено на основі аналітичних співвідношень, отриманих в дисертації, та з використанням результатів чисельного моделювання. Отримано оцінки параметрів джерела в різних моделях; при цьому виявлено істотну модельну залежність результатів, визначених на основі даних спостережень групами OGLE та GLITP ПВП в ГЛС Q2237; показано, що ці дані не дозволяють зробити однозначний вибір моделі джерела.
3. Показано, що завдяки слабкому ГМ рухомими зірками виникає середня швидкість зображення позагалактичного джерела в напрямку обертання Галактики. Цей ефект відрізняється у разі дискретного розподілу маси (зірки) та неперервного розподілу, притаманного моделям темної матерії. Максимальне значення середнього руху (в напрямку галактичного центру) складає 1,5?10-7 секунд дуги на рік.
4. В лінійному наближенні ЗТВ знайдено трансформаційні формули та метричний тензор простору-часу в КФ та ОК у квадратурах від збурення метрики.
Таким чином, в дисертації розвязано низку задач, що стосуються можливостей отримання параметрів будови ГЛС зі спостережних даних, їх точності, тестування програм опрацювання даних, нових ефектів астрометричного ГМ. Достовірність оригінальних результатів, отриманих в дисертації, обумовлена застосуванням відомих методів теорії гравітаційних лінз та загальної теорії відносності. Вони підтверджується порівнянням чисельних та аналітичних розрахунків, а також порівнянням з роботами інших авторів там, де вони перетинаються з висновками дисертації.
Список литературы
1. Александров А. H., Федорова Е. B. Астрономические системы отсчета в линеаризованной теории относительности// Кинем. Физ. Неб. Тел. - 1999. - Приложение, №1.- С. 52-55.
2. Жданов В.И., Салата С.А., Федорова E.В. Эффекты фонового поля в астрометрическое микролинзирование// Письма в АЖ. - 2001. - №9, Т.27. - С.659-666.
3. Fedorova E. V., Zhdanov V. I., Alexandrov A. N. Motion of source image in Chang-Refsdal lens// Журнал фізичних досліджень. - 2002. - Т.6, №4. - С.465-468.
4. Федорова Е. В., Александров A. Н., Жданов В. И. Модели источника в гравитационно-линзовой системе Q2237 0305 и события с высоким усилением: Препр./ НАН Украины. Главная Астрономическая Обсерватория; ГАО-04-1Р, К.: 2004, 22с.
5. Федорова О. В., Жданов В. І., Александров О. М. Стрибки зображення джерела при перетині каустики у гравітаційній лінзі Чанга-Рефсдала // Вісн. Київ. ун-ту. Астрономія. - 2003. - № 39-40. - С. 108-111.
6. Жданов В. И., Александров А. Н., Федорова Е. В. Гравитационное движение изображений удаленных источников, обусловленное полем звезд Галактики// Кинем. Физ. Неб. Тел. - 2004. - т. 20, № 5. - С. 422-429; E-print Astro-ph 0409129 (електронна адреса архіву: xxx.lanl.gov\astro-ph\).
Тези конференцій.
7. Salata S. A., Fedorova E. V., Zhdanov V. I., Alexandrov A. N. Astrometric microlensing by point masses in presence of foreground field // Contrib. to V Int. conference on gravity and astrophysics of Asian-Pacific countries. - Moscow (Russia). - 2001. - p.85.
8. Fedorova E. V., Zhdanov V. I., Alexandrov A. N. Motion of source image in Chang - Refsdal lens // тези 3-ї наук. конф. “Вибрані питання астрономії та астрофізики”. - Львів (Україна). - 2002. - с.82.
9. Fedorova E. V., Alexandrov A. N., Zhdanov V. I. High amplification microlensing events and source structure in Q2237 030 // JENAM “New Deal in European Astronomy: Trends and Perspectives”. Abstracts. - Budapest (Hungary). - 2003 - p. 02Р02.
10. Жданов В. И., Александров А. Н., Федорова Е. В. Влияние гравитационного поля случайно распределенных звездна положение внегалактических источников // Труды ГАИШ. Тезисы докл. “Всероссийской астрономической конференции “Горизонты Вселенной”. - Том. LXXV. - Москва (Россия): МГУ, ГАИШ. - 2004. - c.201.
11. Fedorova E. V., Alexandrov A. N., Zhdanov V. I. Microlensing Effects and Structure of Gravitational Lens Systems // Int. conf. “Astronomy in Ukraine - Past, Present and Future”. Abstract Book. - Kyiv (Ukraine): MAO NASU. - 2004. - p. 26.
12. Zhdanov V. I., Alexandrov A. N., Fedorova E. V. Astrometric microlensing and rotation of extragalactic reference frame // 35th COSPAR Scientific Assembly. - Paris, France. - 2004. - Contributions. -H0.2-0029-04.