Змінність, структура і спектр радіовипромінювання активних ядер галактик за спостереженнями на радіотелескопах - Автореферат

Потужне енерговиділення при відносно малих розмірах областей робить їх доступними для спостережень на величезних космологічних відстанях, а розуміння фізики цих обєктів дозволяє уточнити уявлення про еволюцію Всесвіту. Спостерігаючи гранично вилучені квазари, велика частина яких у картинній площині нерухома, на мілісекундному рівні, протягом сотень років, метод радіоінтерферометрії з наддовгими базами (РНДБ) дозволяє, з точністю до довжини хвилі, вимірювати відстані між наземними пунктами, рознесеними на тисячі кілометрів один від одного. Радіоастрономічні дослідження структури та змінності активних ядер галактик (АЯГ) та квазарів розпочалися близько 35 років тому, але тільки в останні роки стало можливим одержання високоякісних радіоспектрів і радіозображень сотень позагалактичних джерел, в основному, за двох причин: завдяки покращенню чутливості і роздільної кутової здатності радіотелескопів та створенню систем апертурного синтезу, включаючи глобальну радіоінтерферометричну мережу з наддовгими базами. Дані комплексних багаточастотних досліджень, одержаних за допомогою одиночних антен та мереж РНДБ, дають змогу вивчати властивості АЯГ, проводити повноцінний, значимий статистичний аналіз характеристик (спектрів, компактних і протяжних радіоструктур, їхніх змінностей і поляризацій) великої кількості позагалактичних обєктів. Основу досліджень складають дані спостережень цих обєктів, отримані автором на радіотелескопі РТ-22 Кримської астрофізичної обсерваторії, на Вестерборкському радіотелескопі апертурного синтезу (ВРАС) та в Європейській мережі РНДБ (EVN).Розглянуто основні сучасні уявлення про природу активного ядра галактики, його змінності, обґрунтовано важливість і перспективність досліджень компактних позагалактичних обєктів сучасними методами, подано публікації по дисертаційній роботі. Радіотелескоп РТ-22 КРАО під іменем станція “Симеїз” - єдиний в Україні та країнах СНД являється постійним членом: - Європейської радіоінтерферометричної мережі з наддовгими базами (EVN), яка обєднує крупні інструменти Європи для рішення задач астрофізики ; Розглядаються фізичні задачі повязані з побудовою зображень позагалактичних радіоджерел (активних ядер галактик, квазарів), важливі для вирішення таких проблем, як побудова і динаміка АЯГ і вивчення їх утворення, визначення параметрів розширення Всесвіту за даними по структурі і динаміці обєктів з великим червоним зсувом. 1.3.1. подано заходи щодо введення в дію пункту міжнародної РНДБ мережі - станції “Симеїз”: системи реєстрації Марк-ІІІ, поставленої НАСА (США), високочутливих охолоджуваних радіометрів на довжинах хвиль 3.6 см і 13 см (поставлених ІПА РАН) та водневого стандарту частоти Ч1-70 (поставленого ІКД РАН) [3,4]. Вимір положення станції проводився шляхом спостережень 41 опорного радіоджерела, координати яких відомі з точністю краще 0.1 мсек дуги.Вперше проведено тривалий цикл спостережень 34-х позагалактичних радіоджерел за допомогою радіотелескопу РТ-22, що дало змогу вперше дослідити змінність випромінювання цих обєктів у міліметровому діапазоні довжин хвиль, а також отримати амплітуди і моменти максимумів спалахів радіовипромінювання. Дані про змінність квазара ОН 471 на частотах 22 і 36 ГГЦ свідчать про те, що він є одним із найпотужніших серед відомих квазарів у міліметровому діапазоні довжин хвиль. За даними 30 - річних спостережень зареєстровано зміни радіоспектра квазара з великим червоним зміщенням ОН 471 (z=3.4). Квазар ОН 471, імовірно, являє собою радіоджерело з максимумом спектра в діапазоні Гігагерц (GPS). За даними спостережень за період 1985-1996 рр. виявлено збільшення густини потоку радіовипромінювання цього квазара на частоті 325 МГЦ у 1.6 разів.

2. Короткий зміст роботи

У Висновках сформульовано основні результати дисертації: 1. Вперше проведено тривалий цикл спостережень 34-х позагалактичних радіоджерел за допомогою радіотелескопу РТ-22, що дало змогу вперше дослідити змінність випромінювання цих обєктів у міліметровому діапазоні довжин хвиль, а також отримати амплітуди і моменти максимумів спалахів радіовипромінювання. Дані про змінність квазара ОН 471 на частотах 22 і 36 ГГЦ свідчать про те, що він є одним із найпотужніших серед відомих квазарів у міліметровому діапазоні довжин хвиль.

2. За даними 30 - річних спостережень зареєстровано зміни радіоспектра квазара з великим червоним зміщенням ОН 471 (z=3.4). Квазар ОН 471, імовірно, являє собою радіоджерело з максимумом спектра в діапазоні Гігагерц (GPS). За даними спостережень за період 1985-1996 рр. виявлено збільшення густини потоку радіовипромінювання цього квазара на частоті 325 МГЦ у 1.6 разів. Це свідчить про те, що радіоджерело ОН471 є змінним на низьких частотах. Вперше виявлене радіоджерело фону, що відстоїть на 2.5" на північ від квазара ОН 471 з потоком 1.45 МЯН на частоті 5 ГГЦ та 14.5 МЯН на частоті 350 МГЦ.

3. За допомогою Європейської мережі РНДБ проведені спостереження квазара ОН 471 на частоті 1.6 ГГЦ з діаграмою спрямованості 12.7х2.54 мсек дуги. Зареєстровано структуру радіоджерела ОН 471: “ядро-джет” із джетом, витягнутим на відстань близько 5 кутових мілісекунд дуги на схід. Побудовано його радіозображення.

4. Введено в дію пункт “Симеїз” міжнародної РНДБ мережі. Визначено положення станції з точністю в декілька міліметрів. Вперше визначено горизонтальну швидкість руху радіоастрономічної станції “Симеїз” у системі ITRF97, що дорівнює 32.8 -0.9 мм/рік, у північно-східному напрямку. Горизонтальна швидкість руху станції відносно Євразійської тектонічної плити складає 2.8±0.9 мм/рік у тому ж північно-східному напрямку.

1. Будзиновская И.А., Нестеров Н.С., Вольвач А.Е. Наблюдения переменных внегалактических радиоисточников на частоте 36 ГГЦ в 1991 году // Известия КРАО. - 1995. - Т.89. - С.99-107.

2. Нестеров Н.С., Матвеенко Л.И., Кларк T.A., Босворт Дж., Ванденберг Н., Гордон Д., Химвич Э., Шаффер Д., Витней А., Корей Б., Ниел А., Томас С., Копелянский Г.Д., Мусин Р.Х., Шевченко А.В. , Вольвач А.Е., Степанов А.В., Никитин П.С., Ипатов А.В., Мардышкин В.В., Иванов Д.В. , Яцкив Я.С., Медведский М.Г. РСДБ станция Симеиз - новый статус // XXVI радиоастрономическая конференция. Тезисы докладов. Санкт-Петербург. - 1995. - С.229-230.

3. Nesterov N.S., Volvatch A.E., Stepanov A.V., Nikitin P.S., Matveenko L.I., Kopelyanski G.D., Musin R.H. , Shevchenko A.V., Ipatov A.V., Mardishkin V.V., Ivanov D.V., Smolentsev S.G., Yatskiv Ya.S. , Medvedski M.M., Clark T.A., Vandenberg N., Himwich E., Korey B., Tomas C. Simeiz VLBI station - new pozition // Joint European & National Astronomy Meeting (JENAM-95). Absracts. Catania Astrophysical Observatory. Special Publication. Italy. - 1995. - P.61.

4. Нестеров Н.С., Вольвач А.Е., Матвеенко Л.И., Копелянский Г.Д. РТ-22 КРАО - станция "Симеиз" глобальной РСДБ сети // Сборник трудов международной научно-технической конференции "Приборостроение-97". Часть 1. - 1997. - С.137.

5. Volvach А.Е., Nesterov N.S. and Pogrebenko S.V. Radio observations of high red shift quasar OH471 // Joint European & National Astronomy Meeting (JENAM-98). Abstracts. Prague, Czech Republic. - 1998. - P.261.

6. Volvach A., Petrov L., Nesterov N. Geodetic VLBI observations at Simeiz station // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. Supplement Series. - 1999. - V.1. - P.116-118.

7. Нестеров Н.С., Вольвач А.Е., Стрепка И.Д. Наблюдения переменных внегалактических радиоисточников на частоте 36 ГГЦ // Письма в АЖ. - 2000. - T.26, № 4. - C. 249-252.

8. Нестеров Н.С., Вольвач А.Е., Стрепка И.Д., Шульга В.М., Лебедь В.И., Пилипенко А.М. Приемное устройство на частоту 22 ГГЦ для международной РСДБ станции "Симеиз" // Радиофизика и радиоастрономия. - 2000. - Т.5, №3. - С.320-322.

9. Volvach A., Nesterov N., Petrov L. Simeiz radio telescope: IVS Network station, single-dish S/X band observations // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. Supplement Series. - 2000. - V.3. - P.43-45.

10. Nesterov N., Volvach A. and Mingaliev M.G. RATAN-600 and EVN observations of quasar 0642 449 // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. Supplement Series. - 2000. - V.3. - P.21-25.

11. Petrov L., Volvach A., Nesterov N. Measurements of horizontal motion of the station Simeiz using VLBI // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. - 2001. - Т.17, №5. - C. 424-436.

12. Nesterov N., Volvach A. Simeiz station: Geodetical Experiments and Single Dish Observations // International VLBI Sevice for Geodesy and Astrometry. Annual Report. Ed. by N. Vandenberg and K. Baver. MD 20771 NASA/TP-2001-209979. USA. - 2000. - P.120-122.

13. Нестеров Н.С., Вольвач А.Е. Исследования квазара OH 471 // Письма в АЖ. - 2002. - Т.28, N11. - C.1-6.

14. Нестеров Н.С., Вольвач А.Е., Погребенко С.В. Наблюдения квазара ОН 471 на WSRT // Письма в АЖ. - 2002. - Т.28, - N10. - C.1-4.

15. Nesterov N., Volvach A. Geodetic Study at the Simeiz Stations // International VLBI Sevice for Geodesy and Astrometry. Annual Report. Ed. by N. Vandenberg and K. Baver. NASA/TP-2002-210001. Greenbelt, MD 20771 USA. - 2001. - P.115-118.