Исследование эффекта непрецессионного движения равноденствия тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.01 ВАК РФ

НАЦЮНАЛЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРАШИ ГОЛОВНА АСТРОНОМ1ЧНА ОБСЕРВАТОР1Я

,4 - о,

• : • КОЗЕЛ ОЛЬГА ВАЛЕНТИН1ВНА

УДК 521.9(085) + 521.91

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЕФЕКТУ НЕПРЕЦЕСШНОГО РУХУ Р1ВНОДЕННЯ

01.03.01 - Астрометрия та небесна мехашка

Автореферат дисертаци на здобуття паукового ступеня кандидата фпшсо-математичних наук

Ки1В - 2000

Дисертащею с рукопис.

Робота виконана в Головнш астроно\ичнш обсерватори Нащональнс академи наук Укранш, м. Кшв.

Науковий KepiBHHK

доктор ф^зико-математичних наук, професор, Дума Дмит{

Павлович, Головка астрономдчна обсерватори! HAH У крапп головний науковий ствроб1тник.

Офкцйш опоненти:

доктор фЬико-математичних наук, доцент кафедри тео} математично! обробки геодезичннх вим!рш ДУ "ЛП", Зазуляк Пег] Михайлович, Державннй Унтерситет "Льв1вська полггехниса", декг геодезичного факультету;

доктор фвико-математичних наук, старший науковий cniBpo6mn Петров Григорш Матвшович, МиколаТвська астроношч) обсерватори HAH Украши, головний науковий айвробгпшк.

Пров1дна установа

Астроношчна обсерваторш Кшвського нащонального ушверсите ¡меш Тараса Шевченка, м. Кшв.

Захвст вщбудеггься "]4" квггня 2000р. на зааданш Спещалвова! вченоТ ради Д26.208.01 при Головнш астроношчшй обсерватори НА Украши (ГАО HAH Укра!ни, Голосив, Кшв-127, МСП, 03681 Початок засздань о 10 годин!.

3 дисертащею можна ознайомитись у б1блютещ Голов! астронотчшн обсерватори HAH Украши (ГАО HAH У кран Голосив, Киш-127, МСП, 03680). 0

Автореферат роз!Сланий " 2000 р.

Вчений секретар Спещашзовано! вчено! ради

кандидат ф1зико-математичних наук Гуссва Н. Г.

ЗЛГЛЛЬНЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшсть теми

Побудова шерщальнсн системи координат за спостереження-ми lip е одним з найбшьш складних завдаиь в астронома i зво-диться до створення спочатку фундаментально!' системи координат. яка реа.тлуеться у впыяд! каталога иоложень та власних ру-xin 3ip на р1пнодеш1я та екватор стандартно!' епохи, а поим до визначення даних про и pyx i обертання в npocTopi. Тому дослщ-ження обертання фундаментально'! системи, зокрема ефекту непрецесШного руху р1внодення, е невщ'емною частиною бшьш загально'1 проблеми побудови та ор1ентацп координатних систем в косм1чному npocropi, яка залишаеться актуальною вже трива-лий час.

Ефект непрецесшного руху р1внодення полягае в 3MiHi з часом pi3HHui положень каталожного та дипамигпого нуль-пункт1в прямих сходжень. BiH був виявлений експериментально С. Ньюкомом в Kinui минулого столотя при дослщженш узгодженост! кагаложноУ та динам1чноУ систем координат. При CTBopenni теори руху великих планет С. Ньюком сшвставив спостережеш га обчислеш положения Сонця, Меркур1Я, Венери та Марса за 1750-1892 pp. i отримав ощнки цього ефекту окремо за даними для кожноУ планети та за сукупшстю даних для декшькох планет. В 1912 р. вш зафжсував ефект непрецесшного руху р^внодення при сшвставленш обчислених i спостережених положень Мюяця, отриманих ¡з обробки покритпв з!р [6].

Шсля С. Ньюкома досшдження ефекту проводились багаторазово. 3 uiao метою дискутувались р1знищ спостережених та обчислених положень Сонця, великих планет вщ Меркур1я до Марса, Мгсяця, вибраних малих планет 3i списюв Нумерова, Брауера та 1нституту теоретичноТ астрономн РАН, астероУдш, яю близько шдходять до Землк Ефект непрецесшного руху pie-нодення вивчався також за даними вим!рювань власних pyxie 31р. Зауважимо, що оцшки ефекту отримано з обробки експери-меятального MaTepia:iy в ргших BapiaHTax:

- за спостереженнями окремих об'еюпв та за сукупшстю спосте-режень низки тш СонячноТ системи;

- з використанням р1зних Teopiii руху та опорних каталопв 3ip;

- за спостереженнями планет на окремих обсерватор[ях та за сукупшстю спостережень на багатьох обсерватор!Ях;

- окремо за даними мерцщанних, фотограф1чних та ¡нших спостережень;

- р1зними в методичному вщношенш способами пор1вняння теорш руху та спостережень планет.

Загалом, до тепершнього часу накопичено обширний мате-р1ал по вивченню цього ефекту I можна вважати, що бшышсть отриманих оцшок е достов1рними.

Оцшки ефекту непрецесшного руху р1ВИодення ДА узгоджуються М1Ж собою загалом незадовшьно. Розб1жш'сть отриманих до 1984 р. оцшок ДА сягас в'щ - 0.088"7ст. до +0.1355/ст. Цим можна пояснити ту обставину, що реальжсть ефекту була дискусшною протягом декшькох десятилггь. Лише у 80-х роках при створенш чергового фундаментального каталога РК5 В. Фрнсе за 35 селективно вибраними найбшьш достов1рними, на його думку, оцшками р1зниць м1ж нуль-пунктуми прямих сходжень РК41 динам^чних теорш руху планет визначив величину ефекту непрецесшного руху piвнoдeння ДА = 0.0855/ст. ± 0.0105/ст., а пот1м використав це значения для узгодження р!внодення ИК5 з р1вноденням, яке реал1зуеться теор1ями руху планет [5].

Передбачалось, що неузгоджешсть нуль-пунюпв видаку прямих сходжень ИК5 та динам1чних систем буде усунено. Однак результата подальших пор1внянь спостережених положень вже в систем! РК5 з розрахованими за тсор1ями руху планет (в основному БЕ200, ЭЕ403 та шшими) переконують нас в тому, що мае м)сце ефект регресивного руху р1внодення по вщношенню до оцшки ефекту за В. Фрже, а розб1жшсть оцшок ДА в РК5 не зменшилась I становить вщ - 0.1835/ст. до + 0.144^ст. Таким чином, питания про реальжсть ефекту непрецесшного руху ршнодення [ його величину залишаеться вщкритим.

Дискусшним е питания 1 про природу ефекту непрецесшного руху ршнодення. Отриману експериментальним шляхом залеж-шсть неузгодженосп нуль-пунгпв, яка мае впсовий характер, не вдалось пояснити в рамках ¡снуючо\' теори прецесшного руху р|внодення або шшими вщомими джерелами похибок спостережень 1 теори. Тому було запропоновано декшька гшотез про природу ефекту непрецесшного руху р1внодення, в яких ефект пояснюегься наступними факторами:

- систематичним розширенням системи яскравих опорних часових 31р на бшьш слабю зор1' та некоректним врахуванням ртняння яскравост! [4];

- вщмшшстю ор1ентаци координатних систем, до яких шднессш спостережсння двох епох та некоректною редукшУею спосте-режень р1зних епох до однорщноУ системи [2];

- реалышм обертанням Галактики навколо оп, перпендикулярно! до площини еквагора, що зумовлюе ефект твердо-ильного обертання ВС1С? СонячноУ системи [1].

Жодне з наведених пояснень не отримало остаточного визнання.

В робой [3] зроблено припущення про те, що ефект може бути наондком недостатньо строга постановки та вир1шення задач1 про узгодження ор1ентацн осей каталожноУ та динам1чноУ систем координат за спостереженнями Т1Л СонячноУ системи, тобто його поява може бути обумовлена методом обробки спостережень з метою узгодження каталожних та динам1чних нуль-пункпв, а також недолгими використаноУ теорп руху Землк До такого висновку автор [3] прийшов теля реал1зацп геометричного шдходу до виршення задач1 замють анал1тичного, який до цього часу використовувався повсюдно при узгодженш нуль-пункпв динамично! та каталожноУ систем координат.

Таким чином, необхщшеть дослщження ефекту нспреце-айного руху р)внодення з метою уточнения обертання фундаментально! системи координат не викликае сумтву. Передба-чалось декшька етат'в його дослщження:

- анал13 накопиченого масива оцшок ефекту;

- внкористання нових шдходав до дослщження ефекту з засто-суванням реальних спостережень тш СонячноУ системи;

- виявлення фактор1в та визначення Ух впливу на оцшки ефекту непрецесшного руху.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Дисертацшна робота виконана згщно плановоУ науково-дослщноУ программ вщцшу астрометрн ГАО НАНУ. 3 1995 р. по 1996 р. вона виконувалась в межах вщомчоУ теми № 1.4.6/1-110В (№ госрепстрацн 01.930007618), а з 1997 р. як роздш вщомчоУ теми № 1.4.6/1-170В (№ госрепстрацн 01.970009490).

Мета i зада1» дослщження

В дисертацшнш робот1 передбачалось виконати бшьш детальне доошждення давно вщомого, але до цього часу нез'ясованого ефекту непрецесшного руху р1внодення на основ! сучасних теоретичних та методичних розробок по узгодженню координатних систем, оригшальноТ обробки тривалих ряд^в спостережень Сонця та накопичених експериментальних даних щодо взаемноУ opieHTauii каталожних та дина\п чних систем координат. У зв'язку з цим планувалось розв'язати наступш задач!.

1. Визначення та анал1з положень нуль-пунгпв та купв взаемно! ор1ентац» систем координат, яю реал1зуються каталогами положень i власних pyxie 3ip та теор1ями руху Земль

2. Вивчення ефекту непрецесшного руху р1внодення за даними виконаноГ дисертантом обробки спостережень Сонця та за результатами оцшок цього ефекту шшими досладниками.

3. Дослщження вшшву р1зних фактор'ш на ощнки визначуваного ефекту непрецесшного руху р^внодення.

4. Пор1вшшня геомеггричного та аналогичного пщходов до виршення задач1 про узгодження каталожно-! та динам1чно1 систем координат на основ! результата оброблених дисертантом спостережень Сонця.

Наукова новизна одержаних результатов Новизна результате дослщження полягае в наступному.

1. Отримано Hoei оцшки рпниць положень нуль-путспв, кут1в взаемно! opieHTauii pi3HHx реатзацш каталожноТ та динам1ч-Ho'i систем координат, ефекту непрецесшного руху р1внодеиня та поправок до елемента орбгти Земл1 за спостереженнями Сонця, що рашше не використовувались.

2. Запропоновано бшьш коректш, на нашу думку, залежносп для приведения координат 3ip каталога до динам1чних нуль-пункпв.

3. Виявлено неузгоджешсть систем координат ICRS та DE403.

4. Вперше виявлено залежносп величини ефекту непрецесшного руху р^внодення вщ середньодобових pyxie планет та в'щ роз-Mipie i'x op6iT, що свщчить про вщсутшсть зв'язку ефекту непрецесшного руху р!внодення з кшематичними особливос-тями руху 3ip.

Практичне значения одержаних результат^

Отримаш оцшки р1зниць положень нуль-пунк™, непрецесш-ного руху р1внодення та ку^в взаем но!" opienrauii реал1зацш каталожних та динашчних систем координат знайдуть застосу-вання при CTBOpeHKi високоточних систем координат за спостс-рсженнями 3ip з космосу та при узгодженш ¡снуючих каталожних i динам1чних систем координат за наземними спостереженнями, а також в шших дослщженнях фундаментального характеру.

Висновки про залежшсть величини непрецесшного руху р!внодення вщ середньодобових pyxiß планет та вщ po3MipiB ix op6iT мають принципове значения при анал1з1 накопиченого матер ¡ал у з метою з'ясування природи цього ефекту.

Висновки про перевагу геометричного пщходу до вир1шення задач! про opiemauiio систем координат мають принципове значения для постановки та практичноУ реал1зацп питания про узгодження фундаментальних та диналлчних систем координат в загальноприйнятому розумшш, тобто з допомогою трьох кут1в повороту навколо р1зних осей на вщмшу вщ використовуваного лише одного кута в анал1ТИЧному пщходь

Створене математичне та программе забезпечення для узгод-женосп реал1зацш каталожно'1 та динамйшоУ систем координат може використовуватись для дослщжень по цш тематиц».

Особистий внесок автора

Три роботи опублшоваш автором самоспйно, дв1 - в ствав-TOpCTBi.

В робот1 "Исследование согласованности нуль-пунктов динамической (DE200) и каталожной (FK5) систем координат по наблюдениям Солнца 1941-1982 гг." автору належить створення бази даних мерид1анних спостережень Сонця на електронних 2юаях, шдготовка програмного забезпечення, виконання роз-рахунюв, участь в анал1з1 отриманих результате та в гпдготовщ рукопису статп.

В робот1 "Реально ли непрецессионное движение равноденствие?" автор приймав участь в обговорешп та постанови! задачу вшеонав пщготовку масива даних про рух р1внодення та необхщш розрахунки, приймав участь в анал!з1 отриманих результате та в пщготовщ рукопису статп.

б

Апробащя результатов диссртацп

Результата дослщжень за темою дисертаци доповщались на ceMiHapax 1нституту теоретично!' астрономн РосшськоУ академн наук (С.-Петербург, 1998) i Головно! acrp0H0Mi4H0i обсерваторн HAH УкраУни (КиУв, 1998, 1999), на П'ятш вцосритш мжнародшй конференци молодих вчених по астрономн та фЬищ космосу КиТвського ушверситету (КиУв, квгтень 27-30, 1998 р.), на Шостш вдаритш м1жнароднш конференци молодих вчених по астрономн та ф!зищ космосу Ктвського ушверситету (Кшв, квгтень 27-30, 1999 р.).

Публ1кацП

Основн1 результата дисертаци опублжоваш в п'яти роботах: трьох статтях в наукових журналах та двох тезах в збфниках тез наукових конференцш.

Структура та об'ем дисертаци

Дисертащя складаеться 3i вступу, трьох роздшв, висновюв та списка лггератури з 89 найменувань. Загальний об'см дисертаци сягае 131 сторшки, в тому числ! 21 ¡ллюстраца та 21 таблиц!.

3MICT ДИСЕРТАЦЙ

У встуга обгрунтовано актуальность роботи, подано вщомост1 про сучасний стан дослщжень ефекту непрецесшного руху piBHO-дення, наведена мета дослщження, обгрунтоваш наукова новизна та практичне значения одержаних результат, сформульоваш положения, яи виносяться на захист дисертаци, та вказаш muii вщомосп про дисертацшну роботу зпдно шструкци ВАК УкраУни.

Перший роздш м1стить ¡нформацно про використаш в poöoTi вашингтонсью та гршвщью меридаанш спостереження Сонця за перюд 1925-1982 рр., ix приведения в систему FK4 i FK5, обчислення р1зниць спостережених (О) та обрахованих (С) за теориями руху положень Сонця, а також про анашз р^зниць (О-С). Основн1 в1Домост1 про спостереження наведен! в табл. 1.

Таблиця 1

BiAOMOcri про спостереження Сонця 1925-1982 pp.

Обсер- Incrpy- Шкала Пертд спо- Опорний Enoxa Ki-iLKici b спостережень

earopifl мент часу стережень каталог Ii 8 n+S

Wash 6" ТС Ш'1 1925-1936 W:s 1930 0 158! 1666 3246

1936-1941 Who 1940.0 694 741 1435

9" ТС 1935-1944 W«, 1938.5 1102 1173 2275

6" ТС 1941-1949 W2» 1945.4 825 808 1633

1949-1956 W350 1952.5 842 835 1676

ЕТ 1956-1962 W4» 1959.8 755 774 1529

1963-1971 W550 1968.4 904 869 1773

1975-1977 = FK4 1976.0 328 296 624

1977-1982 "Wljoo 1979.5 832 780 1612

Всього вашингтонськнх спостережень: 7862 7941 15803

Gr Airy ТС иТ! 1925-1930 « 2Gr« 1925.0 705 707 1412

1931-1940 Югзо 1935.0 911 978 1889

1942-1954 3Grso 1947.5 1314 1397 2711

Cook ТС ТА1 1957-1982 FK4 1969.0 1268 1156 2424

Всього гршвщьких спостережень: 4198 4238 8436

Загальна кшьюсть спостережень: 12060 12179 24239

В пщроздш 1.1 обгрунтовуеться виб1р саме цих рядав спостережень для дослщжень. В пщроздш 1.2 детально анаш-зуготься внесен! редукци в спостереження Сонця р1зиих перюд1в, доцшынсть Ух введения або причини, за якими "П чи ¡шш редукцп не вносились у вим^рювання. Вщзначаеться, що опубл^коватп спостереження кожного ряду можна вважати приведеними в од-норщну систему, яка в бшьшосгп випадаав сшвпадае з системою В1дповщного каталогу фундаментальних з1р. Обгрунтовуеться врахування додатково введених нами редукцшних поправок в окрем1 ряди спостережуваних положень Сонця для бшып строгого Ух приведения до опорних систем.

Bei використанг в дос/пдженю прям i сходження та схилення Сонця приведено в системи фундаментальних каталопв FK4 та FK5. В повному o6'cmí наводяться алгоритми переведения опублшованих положень Сонця ¡з систем вашингтонських i гршвщьких каталопв до систем FK4 та FK5 (тдроздши 1.3, J.4).

Для дослщження шдмшностей впливу теорш руху та вико-ристаних в них астроном1чних сталих на оцшки непрецесшного руху р1внодення, параметр1в ор1ентацп та поправок до елеметчв орбпги Земл! приведен! до систем фундаментальних каталопв положения Сонця пор1внювались з координатами, обрахованими за кшькома теор1ями руху Сонця: анаштичною Teopiero Ньюко-ма, чисельними TeopiHMH DE200 та DE403.

В першому роздш також аналвуються отримаш р1знищ приведених в системи фундаментальних каталопв FK4 та FK5 i визначених за теор1ями руху Ньюкома, DE200 та DE403 координат Сонця.

В другому роздЫ дослщжуеться узгодженлеть реал1зацш каталожноУ та динам1чно! систем координат на ochobí довготривалого ряду вашингтонських та гршвщьких мервдданних спосгережень Сонця 1925-1982 рр. 3 щею метою викорис-товуються аналггичний (п1дроздщ 2.1) та геометричний (пщроздш 2.2) пщходи до виршення задачи В анал^тичному пщход1 використовуються наступи! р!вняння для визначення елемештв ор^ентаци каталожно'1 та динам1чно\' систем координат:

[ctk - cu, 5к—бе] = [Дао, AÁ, А8о, ALo, Ар., еДл, Ае, Ае] Mi,

Де

Mi=

- 1

-(ti-To) О

(1 +2ecosM) cose sec25 (1 +2ecosM) (ti-To) cose sec2S

- cosM cose sec25 (2+5ecosM)sinM cose sec2S - cosa tg8

0 0 -1

(1 +2ecosM) cosa sine (1 +2ecosM) (ti-To) cosa sine

- cosM cosa sine (2+5ecosM)sinM cosa sins sina

В геометричному шдход! 3 nioo метою використовуготься таю Р1бия!ШЯ:

[а.к - ае, 5к - 5е] = [Р, Q R, АА, Л5о] М:,

- tg 5 eos а

sin а

tg 8 sin а М2= -1

eos а

О О -1

-(ti-To) О

Геометричний пщхщ передбачае визначення кр1М косокутносп каталожно'1 системи координат Д8о ше трьох купв взаемно\'

ор1€нтацп осей Р, Q, Я, що вщповщас загальноприйнятим принципам узгодженосп ор1снтапп двох систем координат. Звертаеться увага на те, що при геометричному шдход! приведения координат з!р каталога до диначпчних нуль-пунк'пн здшснюсться за допомогою бшьш коректних сшввщношень, Я1а враховують взаемний нахил екватор1в двох систем:

Анаттичний пщхщ базуеться на íhuiííí штерпритацн задачи яка зводиться лише до визначення сталих поправок Дао та ASo, необхщних для узгодження р^внодень та екватор1в. Зроблено висновок про те, що постановка задач{ в аналогичному пщход1 вщповщае лише частковому випадку бшьш загально? задач1 про узгоджежсть opieuTauii' каталожноТ та дииам1чпо1 систем координат. Показано, що стал1 частини поправок до прямих сходжень в геометричному (R) та анал)тичному (Acto) тдходах вщр1зняються за своею геометричного суттю, а тому i'x от'нкн повинш бути вщмшними. Вщзначаеться також, що узгоджешеть каталожноУ та динам1ЧноУ систем координат пов'язана з opieHTauieio орбгги Земл! в npoerropi, тому оцшки елеменпв opieHTanii повинш залежати вщ прийнятоГ теорп руху.

Да = - Р tg 5 eos а + Q tg 5 sin а - R, Д5 = Р sin а + Q eos а - Або-

В шдроздш 2.3 наводиться низка BapiaimB визначених оц1нок р1зниць положень нуль-пункт)в, руху р!внодення, купв взаемно'1 ор1ентацн та поправок до елемента opGira Земл1 за спосте-реженнями Сонця 1925-1982 pp. Показано, що використання ряда спостережень Сонця тривал1стю 3-11 poKie не забезпечуе задовшьного узгодження оцшок одних i тих же невщомих як для р1зних nepioflie, так i для одночасних cepiii спостережень на р1зних обсерватор1ях. Тому використання таких оцшок поправок для одержання усереднених та зважених значень за результатами багатьох коротких ряд^в не можна вважати виправданим. На основ! анал1зу отриманих результата зроблено висновок про кращу узгоджешсть i бшыл високу точшсть оцшок невщомих, отриманих при використанш геометричного пщходу до BHpi-шення задач! про узгодження каталожних i динам^чних нуль-пункпв.

В шдроздш 2.4 подаються залежносп приведения каталожних координат 3ipoK до динам1чних нуль-пунктш. Пор1внюеться узгоджешсть систем координат FK5 i DE200, FK5 i DE403, FK4 i Ньюкома. Вщм1чено кращу узгоджешсть систем координат FK5 та DE200, FK5 та DE403, в пор1внянш з системами FK4 та Ньюкома. Визначено, що вщмшшсть теорш руху DE200 та DE403 е незначною для Сонця (~ 0.01").

Використовуючи результата узгодження систем координат FK5 i ICRS 13 [8], визначено узгоджешсть сучасних реашзацш каталожно'1 ICRS та динам1чно1 DE403 систем координат за спостереженнями Сонця. Отримано наступш ощнки купв взаем-Ho'i ор1ентацп осей цих систем координат:

Р = - 0.07" ± 0.01", Q = - 0.03" ± 0.01", R=-0.01" ±0.01", Д5о= -0.06" ±0.01".

Ц1 результата свщчать про ¡снування сугтевого взаемного нахилу екватор1в ICRS i DE403 та про неузгоджешсть цих систем.

Третш роздш присвячений дослщженню ефекту непрецесшно-го руху р1внодення. Згщно даному дослщженню непрецесшний рух р1внодення е реальним, але його величина на 0.042s/cr. ± 0.003s/ct. менше прийнятого В. Фрше в FK5 значения О.Ов^/ст. ± 0.0105/ст.

В пщроздш 3.1 на основ1 анал1зу багаточисельних оцшок ефекту непрецесшного руху р1внодення, одержаних за спостере-

женнями р!зних об'ект!в Сонячно'1 системи, визначено фактори, як1 нерешкоджають отриманню узгоджених оцшок ефекту:

- вщмшжсть оцшок АА обумовлена наявшстю невиключених систематичних похибок в позицшних спостереженнях тщ Сонячно'1 системи, якi с наслщком недосконалост! методик спостереження, неповшстю виключених похибок шстру-ментального та редутсщйного характеру;

- ощнки ДА с piзними при обробщ одних 1 тих же спостережень з р1зними теор!ями руху планет;

- при вивченш ефекту непрецесшпого руху р^внодення використовуються рззн! методики;

- величина ефекту частково залежить вщ прийнятого значения стало! прецеси;

- ощнки ДА залежать вщ положения орб'пи планети у простор!. В роздт 3.2 показано, що на величину 1 точшсть визначення

ощнки непрецесшного руху р1внодення суттево впливають методики його дослщження, а саме: методика обробки всього масиву спостережень з включениям невщомого аА в загальну систему р1внянь; методика ур1внювання оцшок Дао або ДА для р1зних Т з використанням залежностей

Дао = Дао + ДА (Т-Т0), ДА = ДАо + ДА (Т - То).

Методика ур1вгаовання оцшок невщомих застосовувалась ранние неодноразово, зокрема В. Фрпсс при угочненш нуль-пункту ИК5 [5]. Показано, що ця методика не е строгою \ ускладшое врахування вщмшностей, пов'язаних з використанням р1зних теорш руху та р^зних значень астроном1чних сталих у визначеннях поправок р1внодення за короткими рядами спостережень, зменшуе точшсть визначення опшок невщомих, не забез-печуе задовшьне узгодження оцшок невщомих.

В пщроздш 3.3 дооцджусться питания про те, як ощнки ДА залежать вщ прийнято'1 стало! прецесп, яка за останшми даними потребуе поправку Др = -0.3"/ст. Показано, що при врахуванш Др = -0.3"/ст. значения ДА зменшуеться на 0.0065/ст. В роздш 3.4 показано, що на оцшку величини непрецесшного руху р1внодення впливае нер1вном1ршсть "часовоТ шкали Брауе-ра" ДТ=-1Ф/ст. за термшолопею Г. Красшського та ш. [7]. Врахування поправки ДТ= - 1 Ф/ст. в обчислених положениях Сонця

призводить до зменшення оцшки непрецесшного руху на 0.0395/ст. Тобто ефект практично зникае.

В пщроздт 3.5 приведено виявлеш залежност1 ощнок ДА вщ середньодобових рух^в планет п

ДА = (-0.052* ± 0.0080 - (0.047* ± 0.0090 (ги - по)/по + (0.015' ± 0.0030 [(п, - по)/по]2,

та розм1р1в IX орбгг г

ДА = (-0.0535± 0.0050 + (0.025* ± 0.0060 (п - го)/го,

де шдексами "¡" та "0" позначено оцшки для ¡-тоГ планета та Сонця вщповщно.

У висновках коротко шдсумоваш основн! результата дисер-тащйноУ робота та окреслеш перспективи дослщжень ефекту непрецесшного руху р1внодення з метою локатзацн причин виникнення та уточнения величини ефекту, обгрунтовано необхщшсть подальших дослщжень узгодженост! реал1зацш каталожних 1 динам1чних систем координат.

Ochobhi результати та висновки

Основш результати, висновки та пов'язаш з ними комеш-api коротко можна сформулювати наступним чином. 1. За вашинггонськими та гршвщькими 1925-1982 pp. мерщцан-ними спостереженнями Сонця отримано оцшки р1зниць поло-жень нуль-пугагпв, непрецесШного руху р1внодення та купв взаемно!' ор^ентаци систем, як1 реатзуються каталогом FK4 та анаштичною Teopiero -руху-Сонця по Ньюкому, каталогом FK5 та чисельною Teopiero DE200, каталогом FK5 та чисель-ною Teopiero DE403, а також оцшки поправок до елеменэтв орбгга Земл1. На ochobI цих результата зроблено висновки про кращу узгоджешсть систем FK5 та DE200, FK5 та DE403 в пор!Внянн1 з FK4 та Teopiero Ньюкома, а також про несутгеву вщмшшсть теорш руху DE200 та DE403 для Сонця, визначено компонента вектору взаемноТ opieHTauii систем ICRS та DE403, виявлено суггевий взаемний нахил екватор!в систем ICRS та DE403.

2. 3 анал!зу вашингтонських та гршвщьких спостережень Сонця 1925-1982 рр. зроблено висновки про реалыпсть ефекту регре-сивного непрецесшного руху р1внодення в FK5, що обумов-люе додаткове до прецесшного обертання фундаментально!' системи FK5 та про те, що при створенш FK5 врахований ефект непрецесшного руху приблизно в 2 рази бшьший реального. Показано, що на величину ощнок ефекту впливають методики лого дошдження, неточшсть прийнятоТ стало'/ прецесп та вщмшшсть шкал UT2 i динам1чно'1 «шкали часу Брауера».

3. На ochobí анал1зу багаточисельних ощнок непрецесшного руху р1внодення для pÍ3HHX об'екга Сонячно!' системи вперше виявлено залежносп величини ефекту вщ середньодобових pyxie планет та вщ po3M¡pÍB íx op6ÍT. У зв'язку з цим зроблено висновок про те, що ефект непрецесШного руху р1внодення не пов'язаний з кшематикою 3ip, обертаням Галактики або ¡н-шими факторами кшематичного характеру, а можливо с нас-лщком неузгодженосп теорш руху 3Í спостереженнями планет за рахунок нетотожносп часових шкал, яш використовуготься в Teopiax руху та при спостереженнях тш Сонячно! системи.

4. На ochobí отриманих результате зроблено висновок про те, що використання геометричного пщходу до розв'язку задач) про узгодження каталожно\' та дииам1чно1 систем координат забезпечуе кращу узгоджешсть та бшьш високу точшсть ощнок невщомих, отриманих як за спостереженнями на р1зних обсерватор1ях, так i при використанш pi3imx методик дослщження ефекту. Показано, що приведения координат 3¡p каталогу до динам1чних нуль-пушепв повинно здшснюватись з врахуванням взаемного нахилу каталожного та динам1чного eKBaTopie систем.

Перел^к цитованих джерел

1. Балакирев А. Н. Кинематика звезд и определение поправок прецессии //Астрон. Ж,- 1980,-Т. 57, вып. 5.-С. 1100- 1105.

2. Дума Д. П. О вращении фундаментальной системы координат// Астрон. Ж - 1978.- Т. 55, вып 5.- С. 1103 - 1111.

3. Дума Д. П. Согласование звездной и планетной систем отсчета. I. Определение разностей положений каталожных и динамических нуль-пунктов по наблюдениям Солнца// Кинематика и физика небес, тел.- 1995.-Т. 11, № 6.- С. 77-89.

4. Fricke W. Where is equinox? // Dynamics of solar system: IAU Symp.№ 81.-Dordrecht-Holland: Reidel, 1979.-P. 133-142.

5. Fricke W. Determination of the Equinox and Equator of the FK5//Astron. and Astrophys.- 1982,- V.107, №1,- P. L13-L16.

6. Newcomb S. Research on the motion of the Moon. Pt. II. The mean motion of the Moon and other astronomical elements derived from observations of eclipses and occultations entending from the period of the Babylonians until A. D., 1908 // Astron. Pap. Washington.- 1912,- V. 9.- Pt. I.- 222 p.

7. Sveshnikov M. L., Krasinsky G. A., Sveshnikova E. S. Some astronomical constants from the observations of the inner planets// Second Intern. Workshop on positional astronomy and celest. mech. (Valensia, Spain, October, 19-22,1992).- Valensia (Spain).-1993.-P. 265-271.

8. Mignard F., Froeschle M. Comparison of the FK5 Frame to Hipparcos // Presentation of the Hipparcos and Tycho Catalogue and first astrophysical results of the Hipparcos space astrometry mission. (Venice, 1997) .-1997,- P. 57- 60.

Публжаци за темою дисертацп

1. Дума Д. П., Козел О. В. Исследование согласованности нуль-пунктов динамической (DE200) и каталожной (FK5) систем координат по наблюдениям Солнца 1941-1982 гг.// Кинематика и физика небес, тел.-1998.- Т. 14, № 2.-С. 130-144.

2. Козел О. В. Исследование эффекта непрецессионного движения' равноденствия по меридианным наблюдениям Солнца 1925-1982 гг. // Кинематика и физика небес, тел.-1999.-Т. 15, №!.-€. 70-78.

3. Дума Д. П., Козел О. В. Реально ли непрецессионное движение равноденствия? // Кинематика и физика небес. тел.-Т999~-Т. 15, № З.-С. 223-231.

4. Kozel О. Research Non-Precessional of a Movement of the Equinox // In: Abstracts of the 5lh Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, Kiev, Ukraine, Apr. 27-30,1998.- Kiev.-1998.- p. 41.

5. Козел О. Согласование реализаций каталожной и динамической систем координат// In: Abstracts of the 6th Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, Kiev, Ukraine, Apr. 27-30, 1999,- Kiev.-1999.- p. 50- 52.

АНОТАЦ1Я

Козел О. В. Дослщження ефекту непрецесшного руху р!внодення,- Рукопис.

Дисерташя на здобуття вченого ступсня кандидата фгзико-математичннх наук по спещальност! 01.03.01 - Астрометр1я та небесна мехашка. - Головна астрономйна обсерватор!я НАН УкраУни. КиУв, 2000.

В дисертацшнш робот! дослщжуеться ефект непрецесшного руху р:.внодення за вашингтонськими i гршвщькими мерид1ан-ними спостереженнями Сонця 1925-1982 pp. Отримано та проана-.тоовано оцшки р1'зниць положень нуль-пункпв, непрецесшного руху ртнодення, кут!в взаемноУ opieirrauii систем координат, еле-мент1в орб1ти Земли Зроблено висновки про реальшсть ефекту непрецесшного руху р1внодення та про прийняття завищеноУ приблизно в 2 рази величини ефекту в FK5. Показано, що на оцшки ефекту впливають методики дослщження, неточжсть принято! сталоУ npeuecii', та тдмшност! шкал UT2 i динам1чноУ «шкали часу Брауера». Вперше виявлено залежнос.т1 величини ефекту непрецесшного руху р1внодення вщ середньодобових pyxin планет та вщ po3MipiB Ух орбп\ Зроблено висновок про кращу зб1Ж(псть та бшьш високу точность оцшок невщомих при використанн1 геометричного шдходу до розв'язку задач1 про узгодження каталожноУ та динам1чноУ систем координат. Показано, шо приведения координат 3ip каталогу до динам^чних нуль-пункта повинно здшснюватись з врахуванням взаемного нахилу каталожного та динамичного екватор!в систем.

Ключов1 слова: непрецесшний рух р1внодення, система координат, кути взаемноУ ор1ентацп осей.

ABSTRACT

Kozel O.V. Studying the effect of non-precessional equinox motion. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree on speciality 01.03.01 - astrometry and celestial mechanics. - The Main Astronomical Observatory of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2000.

The effect of non-precessional equinox motion from the Washington and Greenwich meridian observations of the Sun performed since 1925 till 1982 is investigated in the dissertation. The estimates of the differences of the zero-point positions, the non-precessional equinox motion, the angles of the mutual orientation of

the axes of the coordinate systems, the corrections of the Earth orbital elements are obtained and analyzed. The conclusions are made that the effect of the non-precessional equinox motion is real and its value adopted in FK5 is overestimated approximately in two times. The values of the effect's estimation are found to depend on the techniques and the accuracy of the adopted constant of precession as well as the differences between UT2 and dynamic Brouwer's time scales. The dependence of the values of the effect of non-precessional equinox motion from the mean diurnal planets' motions and their average distances are discovered. The conclusion on using a geometrical approach for better convergence and higher precision of estimations to solve a problem about the relation between catalogue and dynamical coordinate systems is made. It is shown that the reduction of the coordinates of stars of the catalogue to

the dynamic zero-points should make with taking into account the mutual equator's declination between the system of the catalogue and the dynamic one.

Key words: non-precessional equinox motion, coordinate systems, angles of mutual orientation of axes.

АННОТАЦИЯ

Козел О. В. Исследование эффекта непрецессионного движения равноденствия.- Рукопись.

Дисертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.01 - Астрометрия и небесная механика. - Главная астрономическая обсерватория HAH Украины, Киев, 2000.

На основании вашингтонских и гринвичских 1925-1982 гг. меридианных наблюдених Солнца получены оценки разностей положений нуль-пункхов, непрецессионного движения равноденствия и углов взаимной ориентации систем, реализуемых каталогами FK4, FK5 и теориями движения Солнца по Ньюкому, DE200 и DE403, а также оценки поправок к элементам орбиты Земли. На основании этих результатов сделаны выводы о лучшей согласованности систем FK5 и DE200, FK5 и DE403 по сравнению с FK4 и теорией Ньюкома и о несущественном отличии теорий движения DE200 и DE403 для Солнца, определены компоненты вектора взаимной ориентации систем ICRS и DE403, обнаружен существенный взаимный наклон экваторов этих систем.

Из анализа наблюдений Солнца сделаны выводы о реальности эффекта непрецессионного движения равноденствия и о принятии завышенного примерно в 2 раза значения эффекта при создании РК5. Показано, что на величину оценок эффекта оказывают влияние используемые методики его исследования, неточность принятой постоянной прецессии и различие шкалы иТ2 и динамической "шкалы времени Брауэра".

На основании анализа многочисленных оценок непрецееси-онного движения равноденствия для разных объектов Солнечной системы впервые обнаружены зависимости величины эффекта от среднесуточных движений планет и от размеров их орбит. В связи с этим сделано заключение о том, что эффект непрецессионного движения равноденствия не связан с кинематикой звезд, вращением Галактики или другими факторами кинематического характера, а скорее всего являются следствием рассогласованности теорий движения с наблюдениями планег за счет нетождественности временных шкал, используемых в теориях движения и при наблюдениях тел Солнечной системы.

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что использование геометрического подхода к решению задачи о согласовании каталожной и динамической систем координат обеспечивает лучшую сходимость и более высокую точность оценок неизвестных, полученных как по наблюдениям разных обсерваторий, так и при использовании различных методик исследования эффекта. Показано, что приведение координат звезд каталога к динамическим нуль-пунктум должно осуществляться с учетом взаимного наклонения каталожного и динамического экваторов систем.

Ключевые слова: непрецессионное движение равноденствия, система координат, углы взаимной ориентации осей.

ГЕдписано до друку 2.03.2000. Формат 60x84 1/16, пашр офсетний. Обл.-вид. арк. 1,0. Зам. 144/13. Тираж 100 прим.

Друк - оперативна дшьниця видавничо-редакщйного вщдшу УкрГНТЕ!, 03039, МСП, Кшв-39, вул. Горького, 180.