ВАЖНЕЙШИЕ ДОСТИЖЕНИЯ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОССИИ ЗА 1999 Г.

Секция 1. "Структура и динамика Галактики".
Секция 2. "Звезды и планетные системы"

1-2.1. В рамках проекта изучения Сверхновых типа 1а как стандартных источников для определения фундаментальных космологических параметров С.И.Блинниковым (ГАИШ МГУ, ГНЦ ИТЭФ) произведены расчеты кривых блеска этих сверхновых методом многогрупповой радиационной гидродинамики. Показано, что режим ядерного горнеия существенно влияет на наклон кривых блеска, что требуется учитывать при определении космологической постоянной из наблюдений СН 1а на ольших расстояниях. На телескопе АЗТ-24, установленном в Кампе Императоре (Италия) выполнены первые наблюдения по совместной программе ГАО РАН (А.А.Архаров, В.М.Ларионов), Обсерватории Римского университета и Обсерватории Терамо "Поиcк и наблюдения сверхновых в ИК-диапазоне спектра". Измерены кривые блеска сверхновой 1999EL в полосах J,H,K.

1-2.2. Л.Н. Бердников (ГАИШ МГУ) и его сотрудники изучили изменяемость периодов цефеид Галактики, для которых они собрали все существующие старые наблюдения и получили много (около 50% мировых данных) новых наблюдений. Показано, что у 38 из 205 цефеид Галактики, для которых имеется достаточно данных, наблюдаются систематические изменения периодов пульсаций, согласующиеся с выводами теории эволюции и пульсации массивных звезд. Впервые в мире систематические изменения характеристик звезд, обусловленные их эволюцией в процессе смены источников термоядерного горючего, обнаружены астрономическими наблюдениями, накопленными за период порядка ~200 - 50 лет. Для остальных звезд наблюдательных данных пока недостаточно.

1-2.3. Исследованы центральные звезды молодых планетарных туманностей FG Стрелы и V4334 Стрельца на редкой эволюционной стадии последней гелиевой вспышки (В.П.Архипова, В.Ф.Есипов, Г.В.Сокол, ГАИШ МГУ). Сделан не предсказанный теорией эволюции звезд вывод о том, что фаза охлаждения и расширения звезды заканчивается выбросом пылевых оболочек, появлением характеристик углеродной звезды и фотометрических характеристик типа R Северной Короны.
На 6-м телескопе САО РАН с помощью ИК-интерферометрии (1.6-2.2 мкм) впервые с предельным угловым разрешением 0.07 секуды дуги изучена структура облаков газа вокруг углеродной звезды IRC+10216, находящейся на стадии превращения в планетарную туманность. Обнаружена биполярная структура фрагментов облаков, прослежена динамика внутренней части туманности и определена скорость разлета облаков 15 км/с.

Секция 3. "Солнце"

3.1. Впервые обнаружен 55-летний цикл активности Солнца в крутильных колебаниях и в полярном дрейфе магнитных полей. Показано, что интенсивность крутильных колебаний предшествует в среднем на 10 лет мощности пятен и на 20 лет интенсивности полярного дрейфа магнитных полей. (В.И.Макаров, В.В.Пипин, А.Г.Тлатов (ГАО РАН), В.Н.Обридко, Б.Д.Штельтинг (ИЗМИРАН), Л.Л.Кичатинов (ИСЗФ СО РАН)).

Секция 4. "Межзвездная среда"

4.1 Построены первые радиоизображения мазеров ОН на космическом интерферометре (руководитель работы чл.-корр. РАН В.И.Слыш, АКЦ ФИАН). Получены первые изображения мазеров в двух главных линиях молекулы ОН на наземно-космическом интерферометре, состоящем из космического радиотелескопа на борту японского спутника HALCA и сети наземных радиотелескопов, включая 60-м радиотелескоп в Медвежьих Озерах. Достигнуто угловое разрешение 1 миллисекунда дуги, что в несколько раз выше, чем возможное угловое разрешение на Земле.

4.2. Показано, что примерно одна пятая всех остатков сверхновых расширяется в практически пустой среде(руководитель работ д.ф.-м.н. И.В.Госачинский, СПбФ САО РАН). Типичный представитель этой группы остатков сверхновых -"Петля" в Лебеде. Результат получен на основе анализа структуры межзвездного нейтрального водорода на волне 21 см в окрестности остатков сверхновых на радиотелескопе РАТАН-600 с угловым разрешением 2 угл. мин. При этом впервые получена полная геометрия "каверны" межзвездного газа (размер 80 х 110 пк, концентрация газа в "стенках" 0.7 - 1.5 см-3, масса стенок - 1.5 - 3.3 х 10⁴ масс Солнца).

4.3. Разработан и применен новый метод, позволяющий однозначно определять значения температуры и плотности в областях фотодиссоциации (ОФД) на основе совмещения наблюдений рекомбинационных радиолиний (РРЛ) углерода мм-диапазона с данными наблюдений ИК линий CII 158 мкм, OI 146 и 63 мкм. (Авторы: д.ф.-м.н. Р.Л. Сороченко, к.ф.-м.н. А.П. Цивилев, ФИАН). Предложенным методом на основе наблюдений РРЛ углерода C56-альфа на радиотелескопе РТ-22 в ПРАО ФИАН и ИКА-линий на Койперовской самолетной обсерватории впервые получены надежные значения температуры и плотности в ОФД Орион-А, NGC 2024 и W3.

4.4. Впервые обнаружена структура межзвездной среды, состоящая из вращающегося диска, оболочки и области истечения вокруг молодого массивного звездного объекта (д.ф.-м.н. А.М. Соболев, Уральский госуниверситет). Объект обнаружен при наблюдениях источника W3(OH)/W3(H₂O) в линияхмолекул на радиоинтерферометре BIMA. Впервые получена кинематическая оценка массы звездного объекта (около 20 масс Солнца), скрытого от наблюдателя массивным родительским облаком (около 30 масс Солнца).

Секция 5. "Внегалактическая астрономия"

5.1. По итогам 10-летней программы, выполнявшейся на 6-метровом телескопе САО РАН, обнаружены 14 карликовых галактик с предельно низким содержанием тяжелых элементов. В результате, число этих объектов возросло в 5 раз и составляет теперь уже доли процента среди известных тысяч карликовых галактик. Относительное содержание кислорода в этих редких объектах в 20-50 раз ниже солнечного значения, что делает их реальными кандидатами в первичные галактики, формирующие первое поколение звезд (САО РАН).

5.2. Исследование распределений скоростей эмиссионного газа в ряде спиральных галактик выявило гигантские циклоны и антициклоны. Это подтверждает сделанный ранее теоретический вывод о том, что динамика газовых дисков спралей подобна динамике земной атмосферы и определяется в основном вихревыми движениями. Наблюдения выполнены на 6-метровом телескопе САО РАН с использованием высококачественного интерферометра Фабри-Перо, позволяющего проводить трехмерную спектроскопию протяженных объектов (ГАИШ МГУ, ИНАСАН, САО РАН).

5.3. Четырехцветная фотометрия обнаруженных на РАТАН-600 далеких радиоисточников, координаты которых были уточнены по наблюдениям на радиотелескопе VLA, позволила получить оценки красных смещений и возраста звездных систем родительских галактик. Полученные значения очень сильно отличаются от ожидаемых в моделях плоского мира. В то же время отличия от предсказаний инфляционных моделей с космологической постоянной и открытых космологических моделей сравнительно невелики (САО РАН).

Секция 8. "Релятивистская астрофизика и гравитационные волны"

8.1. Группой Е.П. Мазеца и др. (ФТИ им. Иоффе) на базе космического эксперимента Конус-Wind проведены уникальные комплексные исследования источников повторяющихся гамма всплесков. Всплески отождествляются с новым классом астрофизических объектов, так называемыми "магнетарами" --нейтронными звездами с магнитными полями 10^14-15 Гс, которые на два-три порядка превышают величины, типичные для известных нейтронных звезд. Зарегестрирован и исследован гигантский гамма-всплеск со светимостью в максимумет 10^43-44 эрг/с от источника повторяющихся гамма-всплесков SGR 1900+14 и проведены систематические исследования спектров и временных профилей последующих вспышек этого объекта. Уточнены его пространственные координаты и обнаружены периодические пульсации во время затухания гиганского всплеска, связанные с периодом вращения магнитара. Открыты два новых источника такого типа -- SGR 1801-23, SGR 1627-41, причем, одно из событий последнего источника, сравнимо по мощности с упомянутыми гигантским всплеском от SGR 1900+14. Такие события, по-видимому, являются следствием гигантских "звездотрясений", охватывающих значительную часть поверхности нейтронной звезды-магнитара, которые, как следует из статистики, должны происходить каждые 50-100 лет.

8.2. Существенным продвижением в исследовании до сих пор неразгаданной природы большинства космических гамма-всплесков явилось недавнее обнаружение рентгеновского и особенно оптического послесвечения, возникающего и продолжающегося в течение продолжительного времени после затухания сравнительно короткой гамма вспышки. Существенный вклад в исследование оптического послесвечения гамма-всплесков внесен группой В.В. Соколова на 6-метровом телескопе БТА в САО РАН. Проведен уникальный по длителности ряд достаточно регулярных фотометрических наблюдений оптического послесвечения источника GRB 970508, охватывающих период около 400 дней с момента гамма вспышки. Исследования временной эволюции потоков послесвечения проведены одновременно в четырех широкополосных BVRI фильтрах. Они и являются особенно ценными, так как исключают возможные систематические погрешности, которых трудно избежать при исследовании длительной эволюции одних и тех же слабых объектов на разных телескопах. Обнаружено отклонение временной эволюции оптичекого транзиента от степенного закона, что исключает стандартные варианты популярной теории файербола для описания данной гамма вспышки. Определен спектр и светимость далекой родительской галактики, в которой, как полагают, произошло данное событие и показано, что скорее всего вспышка произошла в голубой компактной галактике.

8.3. Наиболее актуальным направлением исследования нейтронных звезд является решение фундаментальной задачи физики --- определение уравнения состояния сверхплотного вещества в их ядрах. Последние состоят главным образом из нейтронов и протонов с примесью электронов, причем нейтроны и протоны могут находиться в сверхтекучем состоянии. Теоретические оценки критических температур перехода нуклонов в сверхтекучее состояние достаточно неопределенны и колеблются в пределах 10^6-11 K. Это самая высокотемпературная сверхтекучесть из доселе известных. В работах группы Д.Г. Яковлева (ФТИ им. Иоффе) впервые предпринята попытка получить экспериментальные ограничения на критические температуры сверхтекучести нуклонов в сверхплотном веществе. Метод основан на рассчетах теплоемкости и реакций излучения нейтрино (прямой и модифицированный урка-процессы, тормозное излучение при столкновениях нуклонов, излучение при куперовском спаривании нуклонов) в веществе сверхъядерной плотности в ядрах нейтронных звезд при наличии сверхтекучести нейтронов и протонов. Критические температуры сверхтекучести рассматривались как свободные параметры. Результаты расчетов использованы для моделирования остывания изолированных нейтронных звезд и последующего сравнение теории остывания с наблюдениями их теплового излучения. Такой метод позволяет дать достаточно жесткие ограничения на критические температуры нейтронов и протонов в пределах 10⁸-10⁹ K, что намного уже вышеуказанного теоретического диапазона. "Экспериментальные" критические температуры для нейтронов и протонов заметно различаются и не могут быть одинаково высокими. Последнее обстоятельство позволяет исключить "мягкие" уравнения состояния сверхплотного вещества, так как "мягкость" означает слабость нуклон-нуклонного отталкивания на малых расстояниях и стимулирует образование куперовских пар, что противоречит наблюдениям.

Секция N9. "Астрометрия, небесная механика и прикладная астрономия".

9.1. Впервые в мировой практике проведены радиолокационные РСДБ-наблюдения планеты Венера на фоне квазаров. Успешные наблюдения велись на волне 6 см в стандарте S-2 с помощью РСДБ-сети "Светлое" (Россия)-Евпатория (Украина)-Шанхай (Китай). значения групповой и фазовой задержек и частот интерференций для Венеры и квазаров показали, что радиоинтерферометрия радиолокационных эхо-сигналов может стать новым эффективным методом для решения задач эфемеридной астрономии и трехмерного топографирования тел Солнечной системы. (ИПА РАН, ИРЭ РАН, РНИИ КП, НИРФИ, АКЦ ФИАН, ШАО Китай)

9.2. Создан опорный каталог Тихо, содержащий положения, собственные движения и двухцветную фотометрию около 1 миллиона звезд (ГАИШ МГУ).

9.3. Впервые в России произведена комплексная обработка длительных рядов РСДБ-наблюдений. Получены высокоточные ряды ПВЗ (на миллиарксекундном уровне точности), каталог координат станций (на субсантиметровом уровне точности) и координат радиоисточников (на миллиарксекундном уровне точности), которые являются основой для изучения вращения Земли и глобальных деформаций земной коры. На основе полученных данных определены параметры движения евразийской плиты и уточнены эффекты приливной неравномерности вращения Земли (ИПА РАН, АИ СПбГУ).

9.4. Из обработки высокоточных наблюдений марсианских посадочных аппаратов Viking и Pathfinder (1976-1997) определены параметры вращения Марса и, в частности, постоянная прецессии Марса P=(7.856+/- 0.026)уг.с.\год (ИПА РАН).

Секция 11. "Радиотелескопы и методы"

11.1. Впервые открыто пульсирующее радиоизлучение от источника мягких повторных всплесков SGR1900+14, который является нейтронной звездой вероятно с очень большим магнитным полем около 10^15 Гаусс, в сотни раз более мощного, чем у известных пульсаров. Период пульсаций и его производная в радиодиапазоне совпадают с измерениями в более жестких диапазонах. По мере дисперсии радиоимпульсов оценено расстояние до источника около 5.8 кпс. Открытие стало возможным благодаря реконструкции радиотелескопа БСА ФИАН, вызванной необходимостью перестройки частоты для ухода из радиовещательной полосы на частоту 111 МГц. После реконструкции БСА ФИАН остается крупнейшим по площади в мире радиотелескопом в метровом радиопазоне (группа Ю.П.Шитова, Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН).

Секция 14. "Астрономическое образовение"

14.1. В рамках программы интеграции вузовской и академической науки на базе САО РАН налажена работа учебно-научного центра "Наземная астрономия" для студентов-астрономов пяти университетов - Казанского, Московского, Ростовского, Санкт-Петербургского и Уральского. Созданы учебные классы, разработаны программы проведения практикумов. В 1999 г. центр впервые работал по полной программе. Исполнители - САО РАН и пять перечисленных выше университетов.

14.2. Налажена система довузовской подготовки школьников, интересующихся астрономией, через систему олимпиад и другие мероприятия. Исполнители - САО РАН, Московский, Санкт-Петербургский, Казанский и Уральский университеты.