Важнейшие достижения астрономических исследований в России в 2005г.

Секция № 1. Структура и динамика Галактики.
Председатель секции - А.С.Расторгуев, докладчик – Н.Н.Самусь.

1. Разработаны и эффективно использованы методики поиска и автоматического открытия новых звездных скоплений по данным массовых звездных каталогов (2MASS, UCAC2, USNO B-1, SDSS, ASCC-2.5). Найдено более 150 рассеянных скоплений, методом изохрон выведены их основные характеристики: расстояние, поглощение, возраст. (ИНАСАН – А.Е.Пискунов; ГАИШ МГУ – Е.В.Глушкова, С.Е.Колосов, И.А.Золтухин).

Секция № 2. Звезды и планетные системы.
Секция №2. Председатель секции - А.М.Черепащук, учён.секретарь - Н.Н.Самусь.

1. Впервые проведены двумерные численные расчеты магниторотационного механизма взрыва сверхновой с коллапсирующим ядром с учетом всех основных физических процессов. Данный механизм, предложенный авторами в 1970г, в настоящее время остался практически единственным, приводящим к взрыву сверхновой с образованием нейтронной звезды и выходом энергии, согласующимся с наблюдениями. Расчеты показали, что взрыв происходит при самых различных начальных конфигурациях магнитного поля, и энергия взрыва составляет примерно 1051 эрг. Получение этого уникального результата стало возможным благодаря использованию оригинального численного неявного лагранжевого кода на перестраиваемой треугольной сетке, специально разработанного для данной задачи, и не имеющего аналога в мировой астрофизической литературе. При рассмотрении магнитного поля дипольного типа симметрии в результате взрыва получается слабо коллимированный направленный струйный выброс (джет), который ожидается при формировании космологического гамма-всплеска. (ИКИ РАН - Н.В.Арделян, Г.С.Бисноватый-Коган и С.Г.Моисеенко).

2. Развит новый, не имеющий аналогов в мире, метод интерпретации профилей линий в оптических спектрах рентгеновских двойных систем, который позволяет определять важнейшие характеристики систем, в том числе массы нейтронных звезд и черных дыр. Наряду с эффектом приливной деформации оптической звезды, метод корректно учитывает эффект прогрева звезды рентгеновским излучением аккрецирующего релятивистского объекта. Метод успешно применен для определения масс релятивистских объектов в системах Лебедь X-1, Геркулес X-1, 2S0921-63. (ГАИШ МГУ и АОЭ Казанского университета - А.М.Черепащук, Э.А.Антохина, В.В.Шиманский, М.К.Абубекеров).

3. Решена актуальная задача о колебаниях вращающихся звезд и планет в связи с проблемой приливного захвата и орбитальной циркуляризации. Для собственных частот колебаний порядка частоты вращения задача сведена к виду, аналогичному проблеме колебаний невращающихся объектов. Это позволило рассчитать передачу энергии орбитального движения в энергию колебаний вращающихся звезд и планет за счет приливного взаимодействия. Расчет применен к проблеме приливной циркуляризации массивных планет вне солнечной системы. Показано, что учет приливных эффектов в принципе позволяет объяснить наблюдаемое распределение этих планет по значениям орбитального эксцентриситета. (АКЦ ФИАН - П.Б.Иванов; Великобритания - Дж.Папалоизоу).

4. В результате радионаблюдений послесвечения, возникшего после уникальной вспышки 27 декабря 2004 г. магнетара SGR 1806-20, на телескопе РТФ-32 Зеленчукской обсерватории ИПА РАН, впервые обнаружен эффект заметного усиления радиояркости окружающей магнетар туманности. Сравнение с другими наблюдениями позволило определить величину магнитного поля в области радиоизлучения в рамках синхротронного механизма с учетом самопоглощения в релятивистской плазме и оценить энергию ударной волны, возникшей в результате гигантской вспышки магнетара. (ГАО РАН, ИПА РАН - Ю.Н.Гнедин, М.Ю.Пиотрович, А.В.Ипатов, А.М.Финкельштейн, М.А.Харинов).

Секция № 3. Солнце.
Председатель - В.В.Зайцев.

1. Впервые предложен метод нейтринной томографии радиативной зоны Солнца, недоступной в оптических наблюдениях. Метод основан на явлении параметрического резонанса нейтринных осцилляций с магнито-гравитационными колебаниями плотности в радиативной зоне и на сравнении наблюдаемого состава нейтрино от Солнца с данными лабораторных измерений, что позволяет ввести более строгие ограничения на вероятность конверсии электронных нейтрино в нейтрино других ароматов в центральных областях Солнца (нейтринная томография радиативной зоны). (ИЗМИРАН - В.Б. Семикоз, Н.С.Джалилов, Т.И.Рашба).

2. Экспериментально обнаружен предсказанный ранее эффект индуктивного взаимодействия корональных магнитных петель с током, проявляющийся в модуляции микроволнового излучения солнечных вспышек двумя или несколькими узкополосными сигналами с различными знаками дрейфа частоты. Полученные результаты открывают большие возможности в диагностике магнитных полей и электрических токов в солнечной короне. (ИПФ РАН, ННГУ, Институт космических исследований Австрийской академии наук, Обсерватория Метсахови, Финляндия, авторы: В.В.Зайцев, А.Г.Кисляков, М.Л.Ходаченко, С.Урпо).

3. По наблюдениям на Большом Пулковском радиотелескопе (БПР) в см и дм диапазонах волн и данным спутниов КОРОНАС-Ф и GOES измерено содержание горячей и холодной плазмы в магнитосферах ряда активных областей. Показано, что горячая компонента с температурой (5-10) x 106 K имеет приблизительно на порядок более высокую плотность, но в общей массе корональной конденсации составляет не более 30%. Наличие в магнитосфере активных областей плазмы с повышенной температурой даёт новый диагностический критерий её высокой вспышечной активности. (ГАО РАН, САО РАН, ФИАН, ИЗМИРАН. ИСЗФ).

Секция № 4. Межзвездная среда и звездообразование.
Председатель - Н.Г.Бочкарев.

1. По данным мерцаний самых компактных внегалактических радиоисточников в сантиметровом диапазоне обнаружен слой с повышенным уровнем турбулентности, расположенный в местной межзвездной среде на расстоянии всего ~10 пк от Солнца. (ПРАО АКЦ ФИАН - В.И.Шишов с соавторами).

2. По наблюдениям радиолиний окиси кремния и метанола обнаружены периодические выбросы из молодой двойной звездной системы, находящейся на очень ранней стадии образования, когда каждая звезда еще заключена в молекулярную оболочку. Система на столь ранней стадии и истечение из нее обнаружены впервые. (УрГУ, А.М.Соболев).

3. Впервые открыты мазеры на молекулах метанола, связанные с протозвездами массой 1,5 - 2 массы Солнца. Все ранее обнаруженные мазеры были связаны с протозвездами большой массы (~10 масс Солнца). (АКЦ ФИАН - В.И.Слыш с соавторами).

4. Создан калибровочный эталон для прецизионных измерений частот спектральных линий молекул в мм - субмм диапазоне длин волн. Точность эталона лучше 0,3 кГц для частот ниже 500 ГГц и лучше 3 кГц для частот в диапазоне 0,5 - 1 ТГц. (ИПФ РАН - Г.Ю.Голубятников и А.В.Лапинов).

Секция №5. Внегалактическая астрономия.
Председатель секции - Ю.Н.Парийский, зам.председателя - Р.Д.Дагкесаманский.

1. По наблюдениям на БТА САО РАН измерено красное смещение радиогалактики RC 0311+057 (z = 4,515), - как оказалось, одной из двух наиболее удаленных из известных радиогалактик. Полученные отсюда радиосветимость (1029 Вт/Гц) и масса центральной черной дыры (109 МO) RC 0311+057 оказались рекордными для популяции далеких радиогалактик. Все это заставляет предположить либо существование неизвестного пока механизма быстрого формирования сверхмассивных черных дыр, либо их первичность. (САО РАН).

2. На основе анализа 6000 линий поглощения в оптических спектрах квазаров с разрешением до нескольких км/сек впервые получен детальный спектр неоднородностей межгалактической среды в масштабах от 10 тысяч до 3 миллионов световых лет, из которых формируются галактики. Полученный спектр неоднородностей относится к эпохе от 2 до 4 миллиардов лет после начала расширения Вселенной и не имеет аналогов по качеству (АКЦ ФИАН).

3. Выполнен большой объем наблюдений предельно компактных радиоисточников - объектов для исследований по программе наземно-космического интерферометра РАДИОАСТРОН. Оказалось, что более половины из 250 известных источников имеют детали, не разрешаемые наземными радиоинтерферометрами. У 163 из них регистрируемый на максимальных базах поток оказался выше 0,5 Янских. Обнаружено 830 новых компактных радиоисточников, координаты которых теперь определены с точностью около одной миллисекунды дуги (АКЦ ФИАН, с привлечением данных РАТАН-600 САО РАН и системы VLBA Национальной радиоастрономической обсерватории США).

4. Обнаружено, что один из самых быстро переменных радиоисточников блазар S5 0716+714 окружен скоплением галактик. Красные смещения трех галактик из этого скопления оказались очень близки (0,264±0,004, 0,257±0,005 и 0,249±0,003). Вокруг самого объекта впервые обнаружены следы хозяйской галактики эллипсоидальной формы размером 3-5 угловых секунд (АКЦ ФИАН, совместно с ГАО И САО РАН).

5. По наблюдениям на БТА и индийском радиотелескопе метрового диапазона GMRT впервые исследована самая большая выборка (более 60) карликовых галактик, светимости которых составляют от 10-2 до 10-4 светимости Млечного Пути. Установлено, что у большинства исследованных карликовых галактик упорядоченные внутренние движения преобладают над турбулентными, хотя и имеют типичную амплитуду менее 15 км/с. Вокруг изолированной карликовой галактики NGC 3741 обнаружена рекордная по протяженности оболочка нейтрального водорода, размеры которой в 8 раз превосходят стандартный оптический диаметр галактики (САО РАН).

6. Получены новые данные в исследовании космических гамма-всплесков. Так, обработка непосредственных записей наблюдений эксперимента BATSE (Burst And Transient Sources Experiment) в диапазоне 50-300 кэВ более, чем за 9 лет, с использованием программного обеспечения, созданного в АКЦ ФИАН, обнаружила гамма-всплески, длящиеся почти непрерывно до ~1000 секунд, а также повторные всплески на масштабах до ~2000 секунд, которые скорее всего принадлежат одному и тому же источнику. Таким образом, активность источников гамма-всплесков продолжается значительно дольше, чем было принято считать (АКЦ ФИАН).

7. На телескопах САО РАН 8 апреля 2005 г. было открыто оптическое послесвечение гамма-всплеска GRB050408. Многополосные фотометрические наблюдения этого переменного объекта были затем продолжены на 10 телескопах мира (в САО РАН, Испании, Дании, Англии, Индии, Тайване, Японии). На 6-й день у объекта было обнаружено необычное усиление яркости, природа которого связана, скорее всего, с плотной оболочкой вокруг массивной звезды-прародительницы (САО РАН), совместно с IAA CSIC, Granada, Испания).

Секция №6. Космология и микрофизика.
Председатель - В.А.Рубаков, зам.председателя - В.Н.Лукаш.

1. Получено указание на конверсию фотонов в аксионы во внегалактическом магнитном поле из наблюдаемой крупномасштабной корреляции векторов поляризации излучения квазаров. (ГАО РAН - Ю.Н.Гнедин, С.В.Красников, T.M.Нацвлишвили, M.Ю. Пиотрович, Н.A.Силантьев).

2.Впервые обнаружена негауссовость наблюдательных данных по анизотропии реликтового излучения. (СAO РAН - O.В.Верходанов; AKЦ ФИАН - A.Г.Дорошкевич: PГУ - П.Д.Насельский; AKЦ ФИАН - И.Д.Новиков).

Секция №7. Поиск внеземных цивилизаций (SETI).
Председатель секции - Н.С.Кардашев, заместитель председателя - Л.М.Гиндилис.

1. Разработана методика отбора звезд, вблизи которых длительное время сохраняются стабильные условия, обеспечивающие возможность возникновения и эволюции жизни на планетах, обращающихся вокруг них. Составлен список таких звезд в окрестностях Солнца, на расстоянии менее 25 парсек. Он содержит 90 звезд с возрастом более 2,5 млрд. лет, отобранных из 2500 объектов Каталога ближайших звезд Глизе и Ярайса. Для оценки возраста использовались данные об эволюционных треках, скоростях осевого вращения и пространственных скоростях звезд Галактики. При отборе звезд использовалась информация об обилии тяжелых элементов, полученная на основании данных об УФ-излучении из Каталога WBVR-величин ярких звезд, созданного в ГАИШ. Список может использоваться в программах поиска внеземных цивилизаций. Критически проанализированы методы выбора звезд - кандидатов SETI, предложенные американскими исследователями М.Торнбул и Дж.Тартер и составленный ими список; предложено оставить только треть звезд из этого списка. (ГАИШ, АКЦ ФИАН и НКЦ SETI - Миронов А.В., Гиндилис Л.М и др.).

Секция № 8. Релятивистская астрофизика и гравитационные волны.
Председатель - Д.А.Варшалович, учёный секретарь - В.А.Шибанов.

1. С помощью отечественного спутника Геликон 27 декабря 2004 удалось получить уникальные наблюдения отраженного Луной гигантского гамма-всплеска, пришедшего от источника повторяющихся всплесков SGR 1806-20. Всплеск был столь мощным, что детекторы космических аппаратов, проводивших непосредственные наблюдения источника, были доведены до насыщения. Наблюдение же отраженного сигнала позволило определить поток и светимость (2-3e46 эрг/сек) в пике вспышки. Источник SGR1806-20 ассоциируется с нейтронной звездой-магнетаром - с гигантским магнитным полем порядка 10е15 Гс, оцениваемым по замедлению вращения звезды. Полученные измерения ставят под сомнение существующие теории, согласно которым энергетика повторяющихся всплесков обеспечивается магнитными полями, так как даже полная аннигиляция поля данного магнетара не может привести к потоку измеренной величины. (ФТИ - Е.П.Мазец и др.).

2. С помощью телескопа VLT впервые с рекордным спектральном разрешением 7-8 км/сек измерен спектр яркого радио-спокойного квазара НЕ 0141-3932 c космологическим красным смещением z=1,80. Это позволило впервые получить надежные оценки обилия тяжелых элементов в веществе при достаточно больших z. Они привели к неожиданному выводу об аномально низком обилии азота по отношению к железу, что требует существенного пересмотра существующих представлений об оценке возраста квазаров и химической эволюции Вселенной. (ФТИ - И.И.Агафонова, С.А.Левшаков и др.).

3. С помощью космического телескопа впервые Хаббла измерены спектр и профиль импульса радио пульсара среднего возраста PSR 0656+14 в ближней ультрафиолетовой области. Прежние наблюдения этого пульсара (звездная величина 25) не исключали преобладающего вклада в данной области спектра тепловой компоненты излучения с поверхности остывающей нейтронной звезды. Полученные данные высокого временного разрешения опровергают это предположение. Резкие двойные пики профиля импульса, совпадающие по фазе и форме с пиками в жестком рентгеновском и гамма диапазонах, и их спектр однозначно указывают на нетепловой характер пульсирующего излучения и на его магнитосферное происхождение, а также на единую природу излучения в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.(ФТИ - Ю.А.Шабанов и др.).

4. В результате многоволнового мониторинга и спектральных наблюдений с высоким разрешением уникального галактического микроквазара SS433 с черной дырой наземными оптическими и радиотелескопами САО РАН, ИКИ РАН, ГАИШ МГУ и КазГУ, а также космическими рентгеновским телескопом RXTE и гамма-телескопом INTEGRAL в 2005 году впервые получены независимые ограничения на физические параметры двойной системы и плазмы струйного выброса, излучающей в жестком рентгеновском диапазоне. Также впервые изучена быстрая хаотическая переменность рентгеновского и оптического излучения, отражающая турбулентные процессы в сверхкритическом аккреционном диске вокруг центральной черной дыры. (ГАИШ МГУ - А.М. Черепащук, К.А. Постнов; ИКИ - Р.А.Сюняев и др.; КазГУ - Т.А.Сахибуллин и др.; ГАО РАН - Гнедин и др.)

5. Построена первая самосогласованная теория спектров излучения нейтронных звезд со сверхсильным магнитным полем и твердой поверхностью. Впервые детально исследованы коэффициенты прохождения и отражения для конденсированной поверхности в сильном магнитном поле нейтронных звезд. С использованием полученных результатов проведено моделирование спектров нейтронных звезд с сильным магнитным полем, позволившее построить удовлетворительную теоретическую модель теплового излучения изолированной нейтронной звезды RX J1856.5-3754, спектр которой детально измерен по наблюдениям в оптическом диапазоне и в рентгене. (ФТИ - А.Ю. Потехин).

6. С помощью рентгеновского телескопа Chandra проведены наблюдения изолированного источника XMMU J061804.3+222732, находящегося в области взаимодействия остатка сверхновой IC443 с молекулярным облаком, впервые выявлена сложная структура этого источника. Он состоит из нескольких ярких сгустков, содержащихся внутри протяженной излучающей области размером 30 угловых секунд. Спектры сгустков описываются комбинацией жёсткой нетепловой компоненты с индексами 1,2-1,4 и тепловой компонентой от оптически тонкой плазмы с температурой 0,3 кэВ. Данные хорошо согласуется с оригинальной моделью плотного, изолированного и высокоскоростного фрагмента остатка сверхновой, взаимодействующего с молекулярным облаком. Нетепловая компонента образуется при взаимодействии ускоренных на головной ударной волне фрагмента электронов с веществом самого фрагмента, а тепловая излучается газом, нагретым за фронтом этой волны. (ФТИ - А.М.Быков и др.).

7. Разработана теория подобия звездных моделей сверх массивных звезд. Она позволяет без привлечения сложного численного моделирования адекватно описывать эволюцию таких звезд. (ФТИ - Д.К.Надёжин, Т.Л.Разинкова).

8. Впервые предложен метод измерения заряда сверхмассивных черных дыр, расположенных в центрах галактик. Он основан на использовании эффекта ретро гравитационного линзирования и интерферометров в рентгеновском и радиодиапазоне и требует использования приближения сильного гравитационного поля при описании гравитационного линзирования. Анализ формы изображений галактик вблизи сверхмассивных черных дыр не только позволит получить прямое доказательство существования черных дыр, но и наложить более строгие ограничения на альтернативные теории гравитации. Метод может быть реализован с помощью будущих космических обсерваторий Радиоастрон, Миллиметрон, MAXIM и т.п. (ИТЭФ - А.Ф.Захаров и др.).

Секция № 9. Астрометрия и небесная механика.
Председатель секции - А.М.Финкельштейн, заместитель председателя - В.С.Губанов.

1. Анализ РСДБ-наблюдений, проведенных в 2003-2005 гг. радиоастрономической обсерваторией "Светлое" совместно с 26-ю станциями международной РСДБ-сети в Центральной и Северной Европе, Северной и Южной Америке, позволил получить скорости изменения длин баз между обсерваторией и этими станциями с точностью 2-3 мм/год. Эти результаты находятся в хорошем согласии с современными моделями движения тектонических плит. (ИПА РАН).

2. Создан первый российский "Астрономический ежегодник" на базе высокоточных отечественных эфемерид Солнца, Луны и больших планет EPM-2004.Динамическая модель эфемерид учитывает взаимные возмущения больших планет и Луны в рамках ОТО, эффекты физической либрации Луны и сжатия Солнца, возмущения от 301 крупнейшего астероида и массивного астероидного кольца, расположенного в плоскости эклиптики. (ИПА РАН).

3. Впервые определена масса далекого спутника Юпитера Гималия по взаимным возмущениям спутников на основе всех имеющихся наблюдений. Значение произведения массы спутника Гималия на гравитационную постоянную оказалось равным 0,28 0,04 км3/с2. Исследования на основе модельных наблюдений показали невозможность определения данным методом масс других далеких спутников Юпитера. (ГАИШ МГУ).

4.Сформирована новая астрономическая шкала Пульсарного времени по результатам хронометрирования ансамбля реперных пульсаров в обсерваториях Аресибо (США) и Калязине. Неравномерность новой шкалы по отношению к шкале атомного времени не превышает 0,4 мкс за 7 лет, что соответствует относительной нестабильности равной 10-15. (ПРАО АКЦ ФИАН).

Секция № 10. Оптические телескопы и приборы.
Председатель секции - Ю.Ю.Балега.

Секция № 11. Радиотелескопы и методы.
Председатель - Ю.П.Илясов, учён.скретарь - Ю.Н.Горшенков.

1. Успешно завершены многолетние работы по созданию отечественной РСДБ-сети "Квазар-КВО" в составе трех радиоастрономических обсерваторий, оснащенных современными радиотелескопами РТФ-32 и приемно-регистрирующими комплексами. Все обсерватории включены в состав Международной РСДБ-сети IVS и ведут наблюдения по международным и отечественным астрометрическим и геодинамическим программам. (ИПА РАН).

2.На пульсарном комплексе ПРАО АКЦ ФИАН (радиотелескоп РТ-64 Калязин) создана скоростная система регистрации с записью на жесткий диск при временном разрешении до 10 нс и временем наблюдения до 10 часов. На этой установке впервые были зарегистрированы сверхгигантские импульсы пульсара в Крабовидной туманности с потоками до 5-6- МегаЯн, длительностью 20 - 30 нс. (ПРАО АКЦ ФИАН).

3.Уникальный радиотелескоп Сибирского отделения РАН - Сибирский солнечный радиотелескоп (ССРТ)- работает с высокой эффективностью на одной длине волны (около 5 см). Разработан проект его модернизации и перевода в многоволновый режим: изготовлены широкополосные антенны на диапазон частот 4,5 - 9 ГГц (диапазон длин волн ~ 7 - 3,3 см); промоделирована работа 12-ти элементного макета модернизированного ССРТ. (ИСФЗ СО РАН).

4.На радиотелескопе РТФ-32 ИПА РАН (Светлое) проведены прецизионные наблюдения пяти реперных источников на волнах от 3 до 18 см. Получены их эталонные спектры, что обеспечивает прецизионные измерения эффективной площади больших антенн с погрешностью менее 3 %. (НИРФИ, ИПА РАН).

Секция № 12. Внеатмосферная астрономия.
Председатель секции - А.А.Боярчук, учёный секретарь - Л.В.Рыхлова.

1. Секция в составе Совета по космосу приняла активное участие в подготовке главного документа России по космической деятельности - Федеральной космической программы России на 2006 - 2015 гг. в части подраздела 1.3 "Космические средства для фундаментальных космических исследований". Программа утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 22 октября 2005 г. №635.

2. Ракета-носитель Союз-ФГ с межпланетной станцией "Венера экспресс" успешно стартовала 9 ноября 2005 г. с космодрома Байконур. Станция "Венера экспресс" продолжает свой автономный полёт в штатном режиме и направляется на околовенерианскую орбиту, которую достигнет ориентировочно 11 апреля 2006 г. В программе научных экспериментов на орбите Венеры российские учёные участвуют в составе международного научного коллектива. С участием российских учёных изготовлены: планетный Фурье спектрометр PFS и атмосферный спектрометр SPICAV.

Секция № 13. Базы данных и информационное обеспечение.
Председатель секции - О.Б.Длужневская.

1. Впервые в России разработана и введена в эксплуатацию открытая в Интернет телевизионная система визуального контроля крупнейшего российского телескопа БТА позволяющая как оператору так и наблюдателям контролировать в удаленном режиме состояние и работу основных систем телескопа, наведение, управление и астроклиматические условия. (САО РАН - В.В.Витковский, В.В.Комаров, А.Ф.Фоменко, В.С.Шергин).

Секция № 14. Астрономическое образование.
Председатель секции - В.В.Иванов.

1. Появилась новая форма ускоренной углублённой подготовки одаренных молодых научных сотрудников, аспирантов и студентов - проведена "Школа современной астрофизики" (руководитель - В.С.Бескин). Ведущие учёные РАН прочитали сорока участникам школы 4 курса (10 лекций в каждом) по нескольким актуальным проблемам астрофизики. (ФИАН - В.С.Бескин, В.Н.Лукаш, В.А.Догель; ФТИ - Д.Г.Яковлев).