Оптичні спостереження гравітаційних лінз - Автореферат

Гравітаційні лінзи (ГЛ) проявляють себе у вигляді своєрідного космічного міражу, у випадках, коли між віддаленим джерелом і спостерігачем, близько до променю зору, знаходиться масивний обєкт. Теорія проходження світла в гравітаційних полях вважається на сьогодні досить розвиненою і дає можливість використати регулярні високоточні спостереження будь-яких змін в гравітаційно-лінзових системах (координат, варіацій блиску та спектральних характеристик) для вирішення багатьох фундаментальних астрофізичних проблем. Згідно з останніми даними, частина матерії Всесвіту, доступна спостереженню традиційними оптичними методами, становить лише 0.6%; прихованій масі (темній матерії) відводиться біля 30%. Спостереження, що становлять основу даної роботи, проведено на Майданацькій Високогірній обсерваторії (МВО) в рамках трьохсторонньої міжнародної кооперації між НДІ астрономії ХНУ ім. · Проведено спостереження ГЛК SBS1520 530 з високим кутовим розділенням, за даними обробки яких вперше при наземних оптичних спостереженнях виявлено галактику-лінзу; побудовано модель гравітаційної лінзи для цієї системи, за якою оцінено очікувану величину часу затримки.Огляд найважливіших астрофізичних результатів, одержаних через дослідження ГЛ, включає вимірювання величини сталої Хабла, визначення мас та швидкостей окремих зірок у далеких галактиках шляхом вивчення подій мікролінзування квазарів, вивчення структури квазарів з безпрецедентним кутовим розділенням, картування розподілу маси, у тому числі і невидимої, у галактиках та скупченнях галактик, детектування компактних обєктів гало Галактики. Аналіз форми ФРТ телескопу АЗТ-22 показав, що найкращі зображення наближаються за роздільною здатністю до очікуваних з теоретичних засад є ознаки того, що у випадку особливо стабільних атмосферних умов роздільна здатність АЗТ-22 обмежується не турбулентністю, а залишковими абераціями оптики та похибками системи розвантаження дзеркал. Розглянуто основні алгоритми, запропоновані для фотометрії зображень компонентів ГЛК - алгоритм ітеративного віднімання ФРТ [8], алгоритм автоматичної ФРТ-фотометрії, алгоритм XECLEAN та алгоритм MCS. Дещо відмінний по суті від згаданих, алгоритм оптимального віднімання зображень (ОВЗ), було розроблено спеціально для фотометрії серій зображень. За результатами порівняння зроблено такі висновки: 1) для одержання вихідної інформації щодо блиску та координат компонентів ГЛК необхідно використовувати дані з максимальним ВСШ та субсекундною якістю зображення; в цьому випадку придатні алгоритми, що базуються на ФРТ-фотометрії; 2) у випадку обробки серій зображень з невеликими варіаціями якості зображення впродовж серії, всі алгоритми забезпечують задовільну збіжність результатів фотометрії; 3) для випадку фотометрії серій різнорідних зображень достатню гнучкість та задовільну внутрішню збіжність результатів забезпечують алгоритм ОВЗ та (за твердженням авторів) алгоритм MCS.Робота включала вдосконалення технічних засобів для спостережень, розробку та впровадження методів одержання та обробки астрономічних ПЗЗ-зображень. Виконано порівняльний аналіз алгоритмів фотометрії рядів зображень компактних груп слабких астрономічних джерел; показано, що кращу внутрішню збіжність результатів фотометрії забезпечує алгоритм оптимального віднімання зображень (ОВЗ). Проведено ПЗЗ-спостереження вибірки 20 гравітаційно-лінзованих квазарів з субсекундним кутовим розділенням, в результаті одержано нові фотометричні та астрометричні дані щодо компонентів цих систем. Фотометрія рядів ПЗЗ-зображень ГЛК, отриманих у режимі моніторингу, показала наявність змін блиску компонентів А,В Q0957 561 на інтервалах часу порядку декількох годин, змінність блиску компонентів А,В SBS1520 530 - на інтервалах часу порядку десяти діб і більше, в той час як значимих змін блиску компонентів А-D Q2237 0305 на інтервалах часу в декілька годин не виявлено.

2. Основний зміст роботи