Наприкінці календарного року, зазвичай, різні організації, установи, трудові колективи підбивають підсумки своєї роботи впродовж року, готують і оприлюднюють звіти про її результати. Не виняток в цьому наукові установи. Нижче коротко наведено найвагоміші наукові результати Головної астрономічної обсерваторії (ГАО) НАН України, яких вона досягла в 2017 р.
Зимова панорама Головної астрономічної обсерваторії НАН України. Фото Олександра Велеся.
• Завдяки українській спостережній програмі моніторингу атмосфери Сонця, яку з 2012 р. виконують науковці ГАО НАН України з допомогою сонячного горизонтального телескопа АЦУ-5, вперше вдалося виявити кореляцію варіацій спокійної компоненти Сонця з індексами сонячної активності. Ці варіації майже на порядок менші за варіації Сонця як зорі. Фотосфера Сонця в максимумі сонячної активності стає гарячішою. Виконавці: С.М. Осіпов, чл.-кор. НАН України Р.І. Костик, чл.-кор. НАН України Н.Г. Щукіна.
С.М. Осіпов, чл.-кор. НАН України Р.І. Костик, чл.-кор. НАН України Н.Г. Щукіна. Сонячний горизонтальний телескоп АЦУ-5. Фото надане ГАО НАН України.
• Створено нову базу даних поляриметрії комет, яка містить 3441 спостереження 95 комет за 1881—2016 рр. База розміщена в Міжнародній базі даних NASA «PLANETARY DATA SYSTEM» і може бути використана як спостережний базис для розвитку теорії розсіяння світла, чисельного моделювання, визначення фізичних характеристик пилу в атмосферах комет, класифікації комет і вибору майбутніх цілей космічних місій. Виконавці: О.С. Шубіна, М.М. Кисельов, В.К. Розенбуш.
М.М. Кисельов, В.К. Розенбуш. Комета Гейла-Боппа на зоряному небі Землі в 1997 р. (фото з сайту https://apod.nasa.gov).
• Виконано аналіз поляриметричних спостережень низки віддалених комет з використанням результатів прямого чисельного розв’язку рівнянь Максвелла для розсіювальних середовищ різної структури та хімічного складу. Уперше одержано мікрофізичні характеристики частинок в їхніх комах. Виконавці: Ж.М. Длугач, О.В. Іванова.
Ж.М. Длугач, О.В. Іванова. Фото віддаленої комет з сайту NASA.
• В рамках спільної роботи з астрофізиками Іспанії показано, що атмосфера зорі Проксима Кентавра (Proxima Cen), біля якої відкрито планету земного типу, має складну будову. Що типово для зорі спектрального класу М5 V, вона має потужну хромосферу. Над нею розташована зона зоряних спалахів, яка продукує гарячий зоряний вітер, видимий як емісійна деталь у крилі Нa. Вперше отримано оцінки для світності зорі Проксима, для світності в лінії Ha та для втрати маси зорею внaслідок високотемпературного зоряного вітру. Виконавець: Я.В. Павленко.
Я.В. Павленко. Уявлення художника про планету Proxima b, що обертається навколо червоної карликової зорі Проксима Кентавра (фото з сайту Європейської південної обсерваторії).
• Розроблено методику визначення гармонік у розріджених квантових потоках, коли неможливо побудувати криву блиску. Проблема, нерозв’язна в часовому поданні, може бути точно вирішена в частотному поданні Фур’є. Показано застосування описаного методу до аналізу гамма-спалаху, зареєстрованого гамма-обсерваторією «Комптон» (Compton Gamma Ray Observatory, CGRO). У тригері BATSE № 207 в енергетичному каналі 25—50 кеВ з тривалістю спалаху 0,030 ± 0,002 с фіксуються дві істотні гармоніки при 190 і 310 кГц з напівшириною близько 25 кГц, які відповідають швидкостям 25 000 км / с (~ 0,08 швидкості світла). Розмір об’єкта оцінюється в ~ 6000 км, а розмір активної області становить ~ 484 км. Можливим сценарієм для гамма-спалаху є злиття чорної діри зоряної маси і нейтронної зорі. Виконавець: Б.Ю. Жиляєв.
Б.Ю. Жиляєв. Гамма-обсерваторія «Комптон» (фото з сайту NASA).
• Академік НАН України Ю.І. Ізотов і д.ф.-м.н. Н.Г. Гусєва, використовуючи найпотужніші телескопи США, у 2017 р. зробили два відкриття в галузі позагалактичної астрономії і космології. Вони відкрили галактику з найменшим вмістом хімічних елементів, важчих за гелій, побивши рекорд, встановлений ними ж 1990 р. За своїми властивостями ця галактика подібна до галактик, які вперше виникали у Всесвіті, коли він був молодим і його вік становив менш ніж 1 млрд років (тепер вік Всесвіту становить близько 14 млрд років). Незважаючи на величезні зусилля міжнародної астрономічної спільноти, таких галактик з дуже низьким вмістом хімічних елементів, важчих від гелію, дотепер було знайдено менше десяти, при цьому більшість з них було відкрито Ізотовим і Гусєвою.
Ю.І. Ізотов, Н.Г. Гусєва. Космічний телескоп імені Габбла (фото з сайту NASA).
• Цього ж року Ю.І. Ізотов і Н.Г. Гусєва з використанням власної програми спостережень на Космічному телескопі імені Габбла зробили ще одне відкриття, яке без перебільшення можна назвати проривом в спостережній космології. Вони відкрили галактику з втратою такої кількості іонізувального випромінювання, що воно здатне іонізувати нейтральне міжгалактичне середовище, яким воно було впродовж Темних Віків (z ~ 6—10) повної непрозорості раннього Всесвіту для цього випромінювання. Майже половина іонізувального випромінювання, яке виробляється знайденою галактикою, її покидає. Лише десяток років тому з’явилися натяки на те, що карликові галактики з високим темпом утворення зір можуть бути відповідальні за вторинну іонізацію Всесвіту. Таких галактик в ранньому Всесвіті мало б бути дуже багато, але спостерігати їх на величезних відстанях (z>6) з потрібною точністю майже неможливо. Тому саме такі галактики й були знайдені Ю.І. Ізотовим і Н.Г. Гусєвою в близькому Всесвіті поміж галактик з малим вмістом хімічних елементів, яких дуже мало залишилося дотепер. Таким чином, Ю.І. Ізотову і Н.Г. Гусєвій вдалося довести, що галактики з такими властивостями здатні зумовити вторинну іонізацію Всесвіту, яка відбувалась тоді, коли його вік становив менш ніж 1 млрд років.
• Розроблено аналітично-ітераційний метод для розв’язку стаціонарних і нестаціонарних задач модуляції космічних променів. Метод може знайти широке застосування для опису як стаціонарних, так і нестаціонарних фізичних процесів поширення космічних променів у багатошаровій та сферично-симетричній моделі геліосфери з різними режимами поширення сонячного вітру і розсіювальними властивостями середовищ для відповідного шару. Показано, що точність знайдених розв’язків у заданій точці геліосфери залежить від модуляційного параметру космічних променів та від досліджуваної енергії частинок. Виконавці: Ю.Л. Колесник, Б.О. Шахов.
Ю.Л. Колесник, Б.О. Шахов. Сучасні уявлення про геліосферу (фото з сайту NASA).
• Виконано оптичну фотометрію компактних мультизображень квазарів у гравітаційних лінзах для дослідження часу затримки між лінзованими зображеннями квазара та для характеристики мікролінзованих подій. Для цього було створено високоефективний фотометричний метод під назвою «функція розповсюдження адаптивної точки», який успішно перевірено на великій кількості змодельованих зображень. На основі даного методу встановлено величини фотометричних похибок, які впливають на якість спостережуваних даних. Виконавець: А.А. Елиїв.
А.А. Елиїв. Чотири зображення дуже далекого квазара, утворені внаслідок гравітаційного лінзування відносно близькою до Землі галактикою, що діє як гравітаційна лінза. Фото з сайту http://hubblesite.org.
• Завершено дослідження рентгенівських властивостей ізольованих галактик з активними ядрами з каталогу 2MIG у Місцевому Всесвіті за наявними архівними даними космічних місій Chandra, Suzaku, XMM-Newton, Swift, INTEGRAL, NuStar. Отримано, що основні спектральні характеристики активного ядра ізольованих галактик в діапазоні 0,5—12 кеВ не відрізняються від таких характеристик галактик в щільнішому оточенні, а, отже, доведено, що активність ядра галактик зумовлена здебільшого внутрішніми фізичними процесами. Зокрема, за порівнянням спостережуваного прояву різних сценаріїв темпів акреції на центральну надмасивну чорну діру вперше виявлено, що окремі представники ізольованих галактик демонструють суб-едінгтонівську акрецію з характерним надлишком у м’якому рентгенівському діапазоні. Виконавці: І.Б. Вавилова, А.А. Василенко.
І.Б. Вавилова, А.А. Василенко. Космічна рентгенівська обсерваторія «Чандра» (Chandra), фото з сайту NASA.
• Уперше створено каталог Форбуш-ефектів зі встановленням структури великомасштабного збурення, яким зумовлена модуляція потоку галактичних космічних променів у певній точці міжпланетного простору. Вперше розроблено їхню класифікацію, яка забезпечує можливість проведення аналізу взаємозв’язку параметрів Форбуш-знижень із характеристиками міжпланетних збурень певного типу і дозволяє виявляти й систематизувати найбільш модуляційно ефективні структурні утворення в сонячному вітрі, що сприяє кращому розумінню механізмів модуляції галактичних космічних променів різними типами потоків сонячного вітру і має важливе значення при діагностуванні електромагнітних умов у внутрішній геліосфері й прогнозуванні космічної погоди. Виконавець: А.І.Клюєва.
Схема взаємодії космічних променів з атмосферою Землі (фото з сайту www.astrowatch.net).
• Завершено дослідження з визначення величини середньої прозорості міжгалактичного нейтрального середовища за даними Lyα-лісу спектрів квазарів зі Слоунівського цифрового огляду неба (SDSS DR10). Розроблено новий метод визначення континууму в ділянці Lyα-лісу в спектрах квазарів з використанням композитних спектрів, створених на основі підвибірок одиночних спектрів квазарів з однаковими значеннями спектрального індексу та монохроматичної світності. Для створення композитних спектрів та перевірки методу визначення континууму було сформовано власну вибірку з 42140 спектрів квазарів з SDSS DR10 на червоних зміщеннях 2,0 < z < 5,5. На основі даного методу визначення континууму було отримано значення середньої прозорості міжгалактичного нейтрального водню в діапазоні червоних зміщень від 2,2 < z < 4,9. Виконавець: О.О. Торбанюк.
О.О. Торбанюк. 2,5-метровий оптичний телескоп в обсерваторії Апач-Пойнт (Нью-Мексико, США), з допомогою якого виконують Слоунівський цифровий огляд неба (SDSS). Фото з сайту www.sdss.org.
• Показано принципову можливість істотного збільшення кількості припливних руйнувань зір у полі тяжіння надмасивної чорної діри, котра формується під час злиття галактик. Виконавець: П.П. Берцик.
П.П. Берцик. Моделювання злиття галактик (фото з сайту www.spaceanswers.com).
• Детально досліджено процеси посилення тривісної бар-нестійкості в центрах дискових галактиках у результаті взаємодії з карликовими галактиками. Виконавець: П.П. Берцик.
• Протягом року виконувалися регулярні лазерні спостереження ШСЗ на станції 1824 — «Голосіїв-Київ». Результати спостережень відповідають сучасним міжнародним вимогам і надсилалися до міжнародної служби лазерних спостережень (ILRS). Виконавці: М.М. Медведський, Ю.М. Глущенко, В.О. Пап, В.П. Жаборовський.
М.М. Медведський. Лазерні спостереження ШСЗ на станції 1824 — «Голосіїв-Київ» (фото Богдана Боровика).
• Підтримувалась робота Центру збору даних спостережень з українських постійнодіючих ГНСС-станцій (близько 170 станцій). Інформацію надано до міжнародної ГНСС-служби. За даними розв’язків репроцесингу та регулярної обробки ГНСС-спостережень визначено швидкості станцій, розташованих в Україні та Східній Європі, в системі IGb08. Виконавець: О.О. Хода.
О.О. Хода. Українська мережа ГНСС-станцій (фото з літопису ГАО).
• Завершено Кітабську частину програми ФОН (фотографічний огляд неба) і створено каталог екваторіальних координат та B-величин для 13,4 млн зір і галактик до B≤ 17,5m. Оброблено 1963 платівки. Оцифровування астронегативів виконано з допомогою сканера Epson Expression 10000XL, координати зір та галактик отримано в системі каталога Tycho-2, B-величини — в системі фотоелектричних стандартів. Внутрішня точність каталогу для всіх об’єктів становить σαδ = ±0,23² та σB= ±0,15m. Похибки відносно каталогу UCAC-4 становлять σαδ = ±0,26². Виконавець В.М.Андрук, у співробітництві з іншими обсерваторіями.
В.М.Андрук. Подвійний ширококутний астрограф ГАО НАН України на якому отримували знімки північного неба для київської частини програми ФОН (фото надане ГАО).
• Виконано калібровку точності положень слабких зір у першому випуску (DR1) каталогу космічної місії «Гайя» (Gaia) шляхом порівняння з положеннями зір, отриманими за допомогою камери FORS2 на Дуже великому телескопі (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії. Показано, що для зір DR1 з прогнозованою точність 0,5 — 5 мас похибки, вказані в Gaia, занижені на 63 ± 5%, а в діапазоні 5 — 10 мас, навпаки, завищені вдвічі. Виконавець: П.Ф. Лазоренко.
П.Ф. Лазоренко. Дуже великий телескоп та космічний зонд «Гайя» (фото з сайтів Європейської південної обсерваторії і Європейського космічного агентства).
• Для космічного наукового експерименту «Аерозоль-UA», головною метою якого є вивчення глобального розподілу фізичних властивостей аерозольних частинок та хмарних утворень в атмосфері Землі за вимірюваннями поляризаційних та спектральних характеристик розсіяного сонячного випромінювання для кількісної оцінки внеску аерозолів в атмосферний енергетичний баланс планети:
- підготовлено та здано для випробувань у ДКБ «Південне» габаритно-динамічний макет комплексу наукової апаратури;
- розроблено та виготовлено експериментальний зразок оптичного каналу мультиспектрального іміджера-поляриметра МСІП.
Виконавці: І.І. Синявський та ін.
І.І. Синявський. Зображення полярного сяйва (Норвегія), отримане з допомогою гіперспектральної all-sky камери. Об’єктив до неї виготовлено в Лабораторії астрокосмічного приладобудування ГАО НАН України (фото надане ГАО).
За інформацією, наданою ГАО НАН України, підготував Іван Крячко
