za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Астрометрический телескоп-робот URAT находит новые близкие звезды



   До недавнего времени одним из самых масштабных наземных астрометрических проектов являлся релиз четвертой версии каталога UCAC (UCAC4), который охватил 113 миллионов звезд ярче 16.5 звездной величины на всём небе. Тем не менее, точность измерения положения звезд в этом каталоге составляла около 70 mas, что в десятки раз превышало этот показатель у астрометрического спутника Гиппарх. Поэтому обсерватория USNO в 2012 году начала новый астрометрический обзор неба с помощью роботизированной системы URAT (USNO Robotic Astrometric Telescope). Через три года наблюдений в 2015 году был создан каталог URAT1, охватывающий 228 миллионов звезд на северном небе ярче 18.5 звездной величины. Точность измерения положения звезд в новом каталоге составила от 5 до 30 mas. Для создания нового звездного каталога 0.2-метровый астрограф обсерватории USNO получил около 65 тысяч цифровых изображений неба, каждое из которых охватывает 28 квадратных градусов неба и состоит из 110 миллионов пикселей:



   В настоящее время телескоп URAT перемещен в южное полушарие, чтобы там провести однолетний обзор южных звезд ярче 6 звездной величины, недоступных для миссии GAIA. В тоже время астрономы продолжают анализ огромного количества собранных данных трехлетнего обзора неба, в которых удалось обнаружить ранее неизвестные близкие звезды, некоторые из которых могут быть даже ближе 5 парсек.

Анализ астрометрических данных позиций 228 миллионов звезд позволил обнаружить, что у 112177 звезд наблюдается параллактическое смещение. Эти 112 тысяч звезд вчера и были опубликованы в рамках нового каталога UPC (URAT Parallax Catalog). Вошедшие в него звезды делятся на две группы:

1)     58677 звезд с ранее опубликованными параллаксами (из Hipparcos, Yale Parallax Catalog, MEarth project и SIMBAD)

2)     для 53500 звезд параллаксы опубликованы впервые

       Средняя ошибка в определении параллаксов составила 4-10 mas. Авторы называют свой каталог крупнейшим после космической миссии Гиппарх. Несмотря на то, что точность определения параллаксов нового каталога в несколько раз хуже, чем у спутника Гиппарх, в него включены звезды до 18.5 звездной величины против 11 звездной величины у миссии Гиппарх (при этом 100% полнота в каталоге Гиппарх достигнута лишь для звезд ярче 7.3-9.0 звездной величины).

     Авторы нового каталога звездных параллаксов концентрируются на звездах ближе 25 парсек. В последнее время этот предел называется ключевым для проектов по поиску транзитных потенциально обитаемых экзопланет у красных карликов. Спутник Гиппарх определил, что в радиусе 25 парсек есть 926 звезд севернее 10 южной широты (параллакс больше 40 mas). В каталоге UPC (URAT Parallax Catalog) найдено 887 таких звезд (95.8%). Основные причины пропуска звезд заключаются в следующем: у 20 звезд оказался низкий SNR наблюдаемой амплитуды параллактического смещения, 16 звезд наблюдались слишком короткое время (от первого до последнего наблюдения), у 3 звезд слишком небольшое количество наблюдений и 6 звезд вообще не наблюдались телескопом URAT. Из 887 звезд у 778 (87.7%) параллакс в каталоге URAT превысил 32 mas. Сравнение параллаксов двух каталогов:




   В целом же к настоящему времени опубликовано 1387 звезд с параллаксами больше 40 mas:



   Так как автоматический астрометрический обзор пока имеет ещё очень много ошибок, то авторы нового каталога параллаксов сначала ищут близкие звезды среди 9737 кандидатов в близкие звезды, которые были ранее опубликованы на основе особенностей их спектров. Исторически близкие звезды сначала искали среди звезд с большим собственным движением, затем появился второй способ: спектральная классификация звезд, которая позволяла определить примерное расстояние до звезд. Первым, кто, применил этот метод для поиска близких звезд, был российско-американский астроном Александр Высотский.

     В итоге, среди 9737 кандидатов в близкие звезды у 3093 действительно обнаружены значимые параллаксы. Для 1906 из этих 3093 звезд ранее никогда не публиковались параллаксы. После удаления дубликатов этот список 1906 звезд сокращается на 182 до 1724 звезд. Среди этих звезд есть 545 звезд с параллаксом больше 40 mas и 10 звезд с параллаксом больше 100 mas. Средняя ошибка определения параллаксов для этой выборки составляет 7.8 mas. Сравнение фотометрической оценки расстояния до этих 545 звезд с параллаксом каталога URAT:




  Большинство из этих звезд имеют собственное движение около 200 mas в год:



    Кроме того, авторы решаются и на поиск неизвестных близких звезд, для которых ранее никогда не публиковались даже фотометрические оценки расстояния до них. Среди 44.7 миллионов возможных решений параллаксов они отбирают 6571 звезд со следующими условиями:

1)     параллакс больше 40 mas
2)     длительность наблюдений больше 1.5 лет
3)     как минимум 30 астрометрических измерений
4)     погрешность измерения параллакса меньше 20 mas и меньше ¼ от величины параллакса

     Поиск по каталогам обнаруживает, что среди 6571 этих звезд у 1753 звезд уже известны параллаксы. Среди оставшихся 4818 звезд есть даже 35 звезд с параллаксами больше 100 mas (для сравнения выше говорилось, что среди фотометрических кандидатов есть лишь 10 звезд с параллаксом больше 100 mas). Визуальный отбор данных по критериям достоверности привел авторов каталога к списку 558 звезд ближе 25 парсек (24 из них ближе 10 парсек). Средняя ошибка измерения параллаксов для этих 558 звезд составляет около 5 mas:




 Для большинства из этих 558 звезд собственное движение составляет меньше 200 mas в год:



   Последний факт хорошо объясняет, почему эти звезды были пропущены прошлыми поисками близких звезд. В заключение авторы приводят работу Finch et al. 2014, в которой собраны все близкие звезды известные на 1 января 2014 года. В ней приводятся 2168 систем ближе 25 парсек и 270 систем ближе 10 парсек, для которых опубликованы достоверные параллаксы. Выше приведенные кандидаты в близкие звезды из нового каталога UPC могут увеличить это число сразу на 1103 (51%) и 33 (12%) соответственно.

     Среди прочего авторы акцентируют внимание на несколько систем, которые могут быть ближе 5 парсек.

     Во-первых, измерен параллакс для красного карлика TYC 3980-1081-1 c V=10.5. Ранее для него была известна фотометрическая оценка расстояния в 6 парсек. Измереный параллакс составил 154.8 ± 12.1 mas, что означает расстояние в 6.46 парсек. Снимки звезды не показывают искажений, и значение параллакса смотрится достоверным с небольшой вероятностью ошибки. Собственное движение звезды равно 151 ± 13.7 mas в год. Тем самым звезда, по-видимому, находится на 97-месте среди ближайших к нам систем.


      Во-вторых, для нескольких систем впервые заподозрено очень близкое расстояние к нам:

1) UPM0429+3806 c V=15.5 измеренный параллакс 227.2 ± 19.0 mas, собственное движение 115 ± 13.5 mas. Возможно 34-ая по близости звездная система (4.4 парсек).

2) UPM2340+4625 c U=14.9 измеренный параллакс 206.5 ± 17.3 mas, собственное движение 65 ± 12 mas в год  Возможно 44-ая по близости звездная система (4.8 парсек).

3) UPM2340+4631 c U=15.6 измеренный параллакс 177.9 ± 24.1 mas, собственное движение 36 ± 16 mas в год. Данная звезда находится всего в 7 угловых минутах от прошлого случая (UPM2340+4625), что делает высокой вероятность того, что обе данные звезды входят в одну звездную систему.

4) UPM0416+3100 c V=14.7 измеренный параллакс 176.3 ± 17.9 mas, собственное движение 44 ± 14 mas в год

5) UPM0012+5215 c U=15.6 измеренный параллакс 154.3 ± 17.3 mas, собственное движение 63 ± 14 mas в год  Возможно 99-ая по близости звездная система (6.5 парсек).

     В дополнение сообщается, что для всех этих пяти звезд на снимках наблюдаются искажения, что делает высокой вероятность того, что значение большого параллакса является ошибочным. С другой стороны можно отметить очень небольшие собственные движения всех пяти звезд, что делает весьма вероятным тот факт, что такие близкие тусклые звезды около 15 звездной величины были пропущены прошлыми поисками близких звезд. Поэтому я добавил все пять красных карликов (спектральный тип следует из видимого блеска объектов) на интерактивную карту Занептунья.

      В заключение остаётся добавить, что новые находки телескопа URAT показывают, что в будущем всё ещё возможны открытия очень близких красных карликов. Такие звезды (тусклее 11 звездной величины – предела проницания спутника Гиппарх) могут обладать минимальным собственным движением, и поэтому до сих пор они не замечены прошлыми поисками близких звезд, которые в первую очередь акцентируют внимание на объектах с большим собственным движением. Скорее всего такие звезды должны быть обнаружены в ближайшие несколько лет с помощью крупнейших обзоров неба: гавайского телескопа PanSTARRS (PS1) и космического телескопа Гайя. Оба этих проекта выполнят несколько десятков измерений положения 1-2 миллиардов звезд (до 20-23 звездной величины):




    Сейчас планируется, что первые параллаксы всех одиночных звезд, наблюдаемых телескопом Гайя, будут опубликованы летом 2017 года. Полный каталог (включающий решения и для двойных звезд) ожидается в 2022 году.

      Результаты обзора гавайского телескопа PS1 активно публикуются последние несколько лет. Вероятно, и публикация астрометрических данных ожидается в ближайшие месяцы. Так на последней конференции AAS сообщается, что каталог Pan-STARRS 1 Parallax and Proper Motion Catalog будет включать более 3 миллиардов объектов севернее 30 градусов южной широты. Точность каждого наблюдения примерно равна 10 mas, что за 5 лет наблюдений позволяет определять собственное движение звезд с точностью в 1-2 mas в год. Это даст возможность выбрать звезды ближе 200 парсек. Уже в публикации 2012 года демонстрировалось, что проект может получать параллаксы с высокой точностью даже для близких и тусклых коричневых карликов:




   Представленный на слайде объект, скорее всего, является 2MASS J1835+3259 (в слайде опечатка).

     В другом докладе сообщается о том, что уже к 2013 году удалось найти 33 кандидатов в коричневые карлики ближе 25 парсек. В ещё одной презентации говорится о том, что точность астрометрии обзора PS1 колеблется от 10 до 30 mas:




    По оценкам в ходе этого обзора должно быть получено до 300 тысяч звездных параллаксов с приемлемой точностью. Возможно, среди них и будут очень близкие звезды и коричневые карлики, ранее не замеченные по причине небольшого собственного движения. Такие объекты ещё интересны и тем, что небольшое собственное движение означает то, что эти объекты могли (или могут) в прошлом (будущем) очень близко сближаться с Солнечной Системой. Так в прошлом году была опубликована система Шольца (собственное движение 121 mas в год), которая по расчетам 70 тысяч лет назад прошла в 2 световых годах от нас. Более того, среди близких звезд с минимальным собственном движением могут найтись и ближайшие родственники Солнца по звездному скоплению, в котором 5 миллиардов лет назад они вместе и родились.


Tags: 5 парсековая выборка, ps1, астрометрия, близкие звезды, карта
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments