Исследование радиогалактик на Большом Пулковском радиотеоескопе и Ратан-600 тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ
Соболева, Наталья Сергеевна
АВТОР
|
||||
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1992
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.03.02
КОД ВАК РФ
|
||
|
О 9 ?
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ 1ГАУК СПЕЦИАЛЬНАЯ АСТРОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ
на правах рукописи
Соболева Наталья Сергеевна
УДК 523.164
ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОГАЛАКТИК НА БОЛЬШОМ ПУЛКОВСКОМ РАДИОТЕЛЕСКОПЕ И РАТАН-600
( 01.03.02 -астрофизика и радиоастрономия )•
Диссертация в форме научного доклада но соискание ученой степени доктора физико-математических наук
Санкт-Петербург -1992г.
Работа выполнена в Специальной Астрофизической обсерватории Российской Академии Наук.
Официальные оппоненты: -чл.-корр.ГАИ Кардашев 11.С.
(ФИАН ) -доктор физ.мат. наук Госачинский И.В.(CAO РАН) -доктор физ.мат. наук Разин В.А.(НИРФИ) Ведущая организация: Бюраканская Астрофизическая обсерватория» Армения г ' л Защита состояться "Zi* ,1 992 г в У часов на заседании специализированного совета (шифр Д.003.35.01) при Специальной Астрофизической обсерватории Российской А.H . (357147, п. Нижний Архнз, Ставропольского края, CAO РАИ)
Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке CAO РАН.
Реферат разослан " "¿¿/cF. 1992 г.
Учений секретарь специализированного совета
канд.физ.мэт. наук Майорова Е.К.
| | - з -
ОГЛАВЛЕНИЙ: стр.
Общая характеристика работы 2
Введение б
;. Исследование радиогалактик первого поколения 6
1.1.Лебедъ-А . 6
1.2.Центавр-А. .9
1.3.Персей-А (ЗС 84). 10 [I. Выборка близких радаогалактик. • 13 lII.RO каталог радаоисточкиков (Эксперимент Холод). 15 [V. Поиск предельно-далеких объектов по их радаосвойствам. 17 1. Методические разработки. 22
Заключение 26
Литература 27
-'4 -
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ '
Актуальностьтеш.
Радиогалактики • являются основными объектами собственно радиоастрономии.
. Объекты зтого класса, но до сих пор не до конца ясным причинам, выделяют огромной количество энергии с высоким К.П.Д. преобразования гравитационной энергии в энергию релятивистского газа, что привело к гипотезам существования черных дыр. в_ ядрах радиогалактик. Вокруг радиогйлактик этого класса возникают протяженные структуры, в которых накапливается энергия до Ю62 эрг в форме релятивистских частиц и магнитного поля, что на много больше,чем в каких либо других объектах. Ограниченность ресурсов родительской галактики и большая энергия в компонентах говорят о высоком К.П.Д. передачи энергии на большие' расстояния (до 3 Мпс ).
Количественное моделирование объектов этого типа оказалось сложной задачей для теоретиков, так как физика явлений вблизи черных дыр нетривиальна, а моделирование процессов в протяженных структурах потребовало прогресса в теории трехмерной . магнитной гидродинамики.
С помощью современных радиотелескопов мощные радиоисточники ■могут быть видны практически на любых расстояниях, что позволяет исследовать физические условия • в Ранней - Вселенной.Эта возможность будет обсуздаться нами в разделе IV.
Радиогалактики занимают центральное место в"едшшх моделях" ядерной активности в галактиках; объединяющих квазары, "радиоактивные" и "радиоспокойные" галактики.
Наконец, радиогалактики на - несколько порядков более многочисленны, чем квазары. Прослеживая эволюцию галактик, связанных с радаогалактиками, мы можем пролить свет и на эволюцию основного населения Метагалактики.;
Всё перечисленное выше и определяет актуальность темы.
Научная новизна работы и практическая значимость.
Уникальность Большого Пулковского Радиотелескопа (БПР) в 60-х годах , а также ■ уникальность некоторых характеристик РАТАН-600 обеспечили новизну первичного материала наблюдений.
Перечислим основные новые результаты:
1)Впервые получено многочастотное одномерное изображение на волнах сантиметрового диапазона классической радиогалактики' Лебедь-A в поляризованном свете и построена самосогласованная модель, учитывающая все данные поляризационных наблюдения. •
2)По частотной зависимости отношения плотностей потоков компонент сделана независимая оценка верхнего предела скорости разлета компонент ряда радиогалактик, имеющих интегральные спектры класса С". Метод был применен и к ядерным структурам некоторых радиогалактик.
3)Впервые обнаружена перемычка между компонентами .центрального двойного радиоисточника в Центавре-А и изучена ее поляризационная структура. Выявлен резкий скачок меры вращения в области пылевой полосы в NCC 5128, что . позволило оценить произведение N0H в ней.
4)Показано, что ,как -правило, форма протяженных структур радиоизображений классических радиогалактик типа Лебедь-., частотно-независима ; это приводит к необходимости привлечения механизмов "повсеместного" (In situ) ускорения частиц.
5)Получен наиболее полный (на момент его опубликования) каталог (RC) 1145 радиоисточников в области плотностей- потоков, имеющей особую важность при цсследовянии объектов Ранней Вселенной.
6)Разработан и опробован метод селекции предельно далеких гигантских эллиптических галактик по их радиосвойствам. На основании данных РАТАН-600, карт VIA, оптического отождествления составлена выборка 41 радиоисточника, красное смещение которых • Z>1.
7)Впервые опробовали методику оценки верхней границы красных смещений неотождествленных объектов, используя преобладание оптической светимости над ряциосветимостью для всех классов радиогалактик. Метод позволил грубо оценить среднее красное ' смещение всех объектов выборки и физические условия в радиогалактиках первого поколения.
8практическую значимость имеет' предложрчный метод "неподвижного фокуса', позволивший существенно увеличить производительность радиотелескопа РАТАН-600. Jk4.aJtt вклад автора.
В большинстве работ (за исключением 2-3-х) вклад автора
составляет существенную часть.
По первому разделу: автору принадлежит постановка задачи, исследование поляризационных характеристик радиотелескопов БПР и PATAH-GQO, проведение наблюдений, обработка дашшх и большая часть интерпретации.Работы, включенные ео второй раздел,сделаны без соавторов. По третьему разделу: автор руководил обработкой данных эксперимента "Холод" с целью получения каталога радиоисточников, принимал непосредственное участие в обработке . массива данных, анализе погрешностей и интерпретации результатов.-По четвертому разделу: автор участвовал в постановке задачи, селекции объектов и подготовке программы наблюдений на VIA и 6м телескопе, . в интерпретации результатов этих наблюдений, • определении физических параметров объектов выборки. В методической части.работы автор был инициатором постановки исследований, участником их проведения и интерпретации результатов. Апробация.работы.
Представленный доклад отражает содержание 39 научных публикаций.
Основные результаты работы -докладывались на Всесоюзных конференциях по радиоастрономии (Харьков,1983;Таллин,1987¡Ереван, 1989; Ашхабад, 1991), советско-финском симпозиуме ( Ереван,1990), Генеральной Ассамблее MAC 1964 г, симпозиуме N 97 MAC 1981 г. Результаты поляризационных наблюдений Лебедя-А использовались в работах Харгрвйва, Райла [1], Шрамла, Турло 12] и др. Реальность объектов каталога RC была подтверждена наблюдениями на VLA. Основные результаты работ
1.Результаты изучения классической радаогалактики Лебедь-А, показавшие .трудности моделей 60х годов.
2.Каталог многочастотных радиоизобракений близких мощны радиогалактик.
3.Результаты изучения ядерной активности N001275 на основ многолетних патрулирований ее радиоспектра. , исследована протяженных структур вблизи и вокруг радиогалактики Персей-А скопления в Персее в целом .
4.Выявление нсьых структур в NGC 5128 и др.
5.R;: каталог 1145 объектов эксперимента "Холод" ,их статистически сг-ойстви . оптическое отождествление .поведение logN-lo@S и т.п.
6.Результаты .исследований рндиогалактик Ранней Вселенной на красных смещениах более I и метод селекции предельно далеких галактик по их радкосвойствам.
7.Методические результаты , перечисленные гоже.
ВВЕДЕНИЕ. :
Исследования, проведенные автором по теме диссертация, охватывают большой промежуток времени(около 30 лет),начиная с 60*-годов.3а этот период происходили крупные изменения как в количестве и качестве наблюдательного материала, так и в понимании природа радиогалактик. Провести здесь обгор состояния .доследований радиогалактик на каждом отдельном этапе ввиду ограниченности объема не представляется возможным. Некоторые -необходимые . сведения для понимания роли наших работ приведены в соответствующих разделах.
Исследования проводились с помощью крупнейших рефлекторных радиотелескопов БПР ( 60-е годы ) и РАТАН-600 ( 70-90-е годы ), оснацэнных приемно-измерительным комплексом с чувствительностью, предельной для своего времени (приемники разработаны в отделе радиоастрономии ГАО и CAO и. CAO ). Параметры антенн и приемников опубликованы в 13-6].
За тридцать ле.т автором было проведено несколько тысяч наблюдений с угловым разрешением до 7"'и чувствительностью до 1 мЯн в диапазоне длин волн от • 1.38 до 31 см. Кроме чувствительности и разрешения в нашей работе использованы ряд преимуществ антенн переменного профиля БПР и •РАТАН-600 .таких-как возможность одновременных многочастотных н^Злюдений* высокий динамический диапазон телескопа- чувствительность к слабоконтрастным деталям, во-одокность высококачественных поляризационных наблюдений (ярчие радиогалзктики) и др.
В ряде экспериментов автору ппкшлось заниматься ' методическими проблемами; перечислим основный.
1.Тщательно исследованы поляризационные эффекты АПР с m шона паразитная линейная поляризация БПР "о 0.2 К , обнаружена сильная круговая инструментальная поляризация, которая кашлд свое теоретическое объяснение в дальнейшем.
2.Для ^.е^лизации планов наблюдений на самых ггротких волнах (* = 1.38 см)проведегэ работа 'т*юль 1979г) по резкому снижению ¿гсшн.-.
рассеяния РАТАН-800, что позволило значительно повысить КДЦ инструмента и реализовать динамический диапазон выше - 40 дб.
3.Разработан и внедрен в качестве штатного реким "неподвшшого фокуса, позволивший значительно повысить качество наблюдений, резко увеличить производительность РАТАН-6С0 ив перспективе реализовать дистанционные' наблюдения при изучении-ограниченных по склонению площадок .
4.Разработана методика потокового оптичоского отождествления радиоисточников с точностью ~1"по отпечаткам Паломарского атласа.
Работа состоит из Б разделов. В первом обсуадаются результаты .полученные автором по известным радиогалактикам Лебедь-А, . Центавр-А, Персей-А, затем -по выборке 47 мощных близких радиогалактик.. Далее приводятся данные -по каталогу, основанному на эксперименте "Холод" (1145 объектови анализ выборки 41 предельно далеких радиогалактик этого каталога. В последнем раздела ибсуадавтся .результаты работ автора по совершенствованию методики наблюдений на БПР и РАТАН-600.
I.ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОГАЛАКТИК ПЕРВОГО ПОКЛЕНИЯ
1.1 ЛЕБЕДЬ-А '
Лебедь-А относится к числу первых дискретны:-, радиоисточников, обнаруженных в радио диапазоне ■, и до сих пор является предметом детальных исследований. Лебедь-А является представителем класса радиогалактик, точнее, представителем наиболее мощных радиогалактик.обладающих четкой двойственностью и уярчением к самым внешним частям радиокомпонент. Этот класс радиогалактик выделен в особую группу Кэмбриджской школой в начале 70-х годов (тип Фанарев-Рили II) и по существу является центральным в радиоастрономии, характеризующим . феномен "радиогалактик".
К концу 50-х годов появились указания на двойственность радиоисточннка Лебэдь-А ,а по первым массовым интерфорометрическим наблюдениям с регистрацией фазы функции видимости- указания на двойственность всего класса радиогалактик.
Большой Пулковский радиотелескоп с апертурой *30 м *3 м Зыл в начале 60-х годов самым крупным рефлекторным радиотел-скопом, позволяющим непосредственно разрешить
радиогалактики с размером более 1 угловой минуты. Тщательный анализ ' его инструментальной поляризации показал возможность" получения первых радиоизображений Лебедя-А и в поляризованном излучении-[7*,8*.9*1.
После ввода в строй радиотелескопа РАГАН-600 радиогалактика Леиедь-А была исследована с большим угловым разрешением на волнах от 1.38 [10*1 до 31 см.
Кратко резюмируем основные результат;: по источник., Лебедь-А:
I.Отношение интенсивностей компонент радиоисточника остается одинаковым от коротких сантиметровых волн-до метрового диапазона. В рамках старой модели 60-х годов, модели выброшенных из .родительской галактики плазмонов, этот факт казался удивительным, если учесть излом в спектре интегрального излучения рздиоисточника Лебедь-А. Действительно, частота перегиба в спектре компонент очень чувствительна к физическим условиям в компонентах, к темпам расширения их, к давлению окружающей среды и т.п.
Совокупность всех спектральных данных по Лебедю-А проще всего можно было интерг-етировать в рамках субрелятизистских (а не "световых") скоростей разлета ком^кент С 1.1*1. Действительно, Лонгейр и Райл предположили, что неравенство компонент г ляется следствием допплеровского "усиления" восточной компонент" (летящей на нас ) и допплеровского "ослабления" западной компоненты (летящей от нас).Относительная интенсивность компонент позволяет в их модели оценить радиальную компоненту скорости разлета ил Однако, подобие спектров • компонент • затрудняет такую интерпретацию. Первично одинаковое спектры компонент должны смещаться в разные стороны по оси частот- и отношение компонент ( при непрямо"ттейном интегральном спектре ) будет функцией частоты. Более того, можно оценить верхний преде- скорости разлета -он оказался около 0.03 с. Медленный разлет компонент увеличивает время жизни радиоисточника , и усугубляет проблемы высвечивания внеокоэнергичных электронов в компонентах без непрерывной подпитки их из центрального источника. Идеология оценки верхнего предела скорости рчзлета компонент ясна из ркс 1.1. В этой схеме расчета предполагается, что случайная компенсации совершенно разллчных эффектов, приводящие к
деформащш спектра излучения" компонент, маловероятна и в качестве "нулевой гипотезы" предполагается первичная идентичность спектров компонент. Различив в спектрах мсжет быть Еызвано самыми разными причинами, и эффект Допплера. -только одна из многих причин. Поэтому , предложенная схема позволяет оценить только верхний предел радиальной компонента скорости разлета.
2.Одномерное поляризационное радиоизображение показало наличие сильной ,до 10« .поляризации в компонентах и значительное' различие в мерах вращения в восточной' и западной компонентах. Сложное поведение позиционного угла электрического вектора заставило провести измерения на нескольких волнах и создать новый поляризационный радиометр на волне 3.95'см, где особенна необходима была дополнительная информация . В результате удалось построить согласованную поляризационную модель Лебодя-А и разделить эффекты внешнего общего для компонент и внутреннего вращения плоскости поляризации (см. рис 1.2).Эти поляризационные данные были использованы Райлом. и Харгрейвом СП при построении современной модели радиогалактик. В новой модели компоненты образовывались не в результате разового взрыва в ядре галактики, а как следствие квази -непрерывного истечения энергоносителя из ядра. Протяженные компонента в этом случае питаются " горячими пятнами". Это- - первый шаг к -схеме "In situ" ускорения релятивистских частиц.
3.Угловое разрешение РАТАН-600 на волне 1.38 см 8"х 40") оказалось достаточным для выявления . не только относительной интенсивности компонент в радиоисточнике Лебэдь-А, но и для оценки частотно«* зависимости распределения рэдиояркости по источнику . Впервые на столь короткой волне удалось выделить центральный ядерный исто шик и уточнить его спектр. Однако, не менее существенным оказалось совпадение изображения Лебедя-А, полученное с помощью РАТАН-600 на волне 1.38 см ,с самым качественным на то время (1974)радиоизображением на волне R см с близким разрешением (см рис.1.3).Это свидетельствовало о малой вариации спектрального индекс? по ' объему радиогала; ики (ис:слючая точечно ядерный источник и .возможно, горячие пятна). Ка осногакни этого мы сделали вывод об изотропии распределения
спбктрального индекса . Мог®о показать, что в рамках даже новой модели Харгрейва и Райла необходимо искать механизмы' "повсеместного" ускорения релятивистских частиц.
1.2.ЦЕНТАВР-А.
Если для северного неба самым выдающимся представителем радиогалактик является радиоисточник Лебедь-A, то для юккого неба - зто Центавр-А. На БПР Центавр-А не виден из-за большого отрицательного склонения, но на РАТАН-600 он поднимается лад горизонтом на несколько градусов.Наблюда ля центральной части этого объекта проводились на FATAH-60Q сразу пс~ле ввода .телескопа в строй на многих волнах от 1.38 см и до 6.5 см [12*].Интегральный спектр двойного центрального . источника аналогичен спектру Лебедя-A (рис.1.4).На рис.1.5 вверху показаны одномерные распределения радиояркости на волнах от 1.38 до 6.5 см и оптическое изображение NGC 5128. Для сравнения внизу рисунка приведено двумерное радиоизобракение на волне 21' см,полученное много посх в..Австралии. На рис. 1.6 приведено распреде^ радиояркости исследованной на РАТАН-600 центральной области источника, нормированное к яркой т-омпонентб, после исключения ядерного источника на волнах 2.08, 3.9 и 6.5 си. Внизу показано распределение позиционного .угла (P.A.) на волнах 3.9 и 6.5 см
Основные выводы, которые были получены по этим многочастотным наблюдениям:
1. Распределение радиояркости компонент не зависит от длины волны. Отношение плотностей потоков компонент ~ 0.7 на всех' волнах. Спектральный индекс компонент меняется примерно на I на волнах короче 6 см. Спектральный' индекс моста-перемычки между компонентами .по-видимому .более "рутой,чем в кошонентах.
2. Характер поляризации слабо зависит от длины волны, q мера вращения слабо меняется по источнику ,за исключением' области внешней границы западной компоненты и перемычки-мос^т, гче мера вращения увеличивается скачком. Направление "агниткого поля в перемычке близко к направлению спиральных околоядарных деталей, обнаруженных Дгконсоно.л в 1963 г [131. Позиционный угол электрического вектора в компонентах плавно меняете^ , в средне.',, он составляет ~ 90 ° к оси источника.
3. Обнаружен ядерный источник, который не разрешаемся с
нашей диаграммой направленности. Плотность потока его резко увеличивается на волнах короче 4 см. Это говорит о существовании компактной оптически толстой ядерной компоненты . Обнаружена переменность этого источника: за 6 месяцев плотность потока на ■ волне 2 см изменилась на 10 % . Величина поляризации этого источника менее I % в отличие от других компонент Центавра-А.
1.3.ПЕРСЕИ-А (ЗС 84).
ЗС 84-один из самых ярких радиоисточников северного неба. По структуре , интегральному радиоспектру и быстрой переменности плотности потока он близок к ЗС 273 или ЗС 120. Однако, в отличие от последних у него не обнаружено "сверх-световых" движений. В оптике - это знаменитая активная галактика NGC 1275, самая яркая в скоплении Персея,ядро которой сейфертовского типа. Имеется рентгеновское гало, размером 10-16 минут дуги. .
Структура радиоисточника: зарегистрировано до 12 частотно - зависимых деталей на масштабах в несколько миллисекунд и,кроме того, имеется 3 гало размером 16-20 мс дуги, ЗС" и 5 минут дуги, соответственно. Иедлар и др.' [14] • обнаружили выброс, состоящий из ярких узлов в 30"- гало, позиционный угол которого соответствует структуре на волне 2.8 см по данным РСДБ.Структура ядра частотна,зависима и переменна.
На рис. 1.7 Еместе с интегральным спектром источника приведено распределение'радиояркости в ядре на волне 2.8 см [15] и наиболее качественное радиоизобрахение, полученное Анвином и др.[16] на двух частотах 5 и 10.7 Ггц, и Прейсом на 22 Ггц [17]. Изображение имеет три компоненты, вытянутые в направлении с позиционным углом -10° .
Динамический спектр излучения активного ядра может помочь интерпретации интерфчрометричаских наблюдений [18*].В частности, измерения интегрального мгновенного спектра радиоизлучения может быть полезно в случае, когда несколько оптически толстых деталей на РСДБ- изображении имеют максимумы плотности потока на различных частотах ( как это наблюдается у ЗС 84).
Измерения гате1рального спектра в различные эпохи могут дать независимый способ оценки скоростей движения в ядре.
На PATAH-6CG измерения мгновенного спектра в широком
диапазоне волн ( до 16 волн, практически одновременно ) от 1.3 до 31 см начались с 1979 года (см. рис.1.7) [19*].
В интегральном спектре радиоизлучения -3C34 за период с 1963 года (опубликованные данные) до 1931.8 г зарегистрировано ,по крайней мэре, 6-6 деталей:
Деталь N 1 в спектральной области 10 Мгц -0.3 Ггц -ото стандартный спектр оптически тонкого гало, размером о'.
Деталь N 2 вблизи 1 Ггц -деталь, обнаруженная Келлерманнсм и др. [201, которая постепенно исчез. ..
Деталь N 3 вблизи 5 Ггц (в эпоуу 1975-1982), которая доминировала по плотности потока в сантиметровой области с 1964 - 1980 гг. Максимум радиоизлучения этой детали переместился с 10 до 5 Ггц, причем плотность потока возросла.
Деталь N 4 вблизи 20 Ггц возникла з 1978 году и деталь N 5, .возникшая примерно в I9G2 году .вблизи 100 Г^ц; последняя наблюдалась в 1970-75 гг и имела плотность потока от 28 до 44 Яг1.
На частотах 16.7,20 и 25 Мгц [21] зарегистрирована еще одна деталь (N 6), размеры этой детали 44" и 60" , а верхний-предел плотности потока 95 и 270 Ян 'на частотах 25 и 16.7 Мгц, соответственно .
Интегральный спектр источника на высоких частотах от 300 Мгц до 100 Ггц можно представить в виде суперпозиции оптически толстых компонент со спектральным индексом 0.7 на высоких частотах и т2.5 на низких. Сравнение трех основннх деталей FC JE изображения с деталями интегрального спектра показало:
1.Спектральная деталь N 4 возможно, относится к северной компоненте изображения на частоте'22 и 10.7 Ггц, которую Анвин и др.[16] считают ядром ЗС 84.
2.НаблюдеРчя Матвеенко и цр. [22] на волне 18 см показа/ что деталь N 3 (максимум на 5 Ггц), в действительности является ' наложением двух деталей близкой яркости,имеющих максимумы глотности потока на одной и той же частоте. Возможно, что ято северная и южная детали гибридной карт'. Форма спектра детали N3 показывает, что северная и южная компоненты не двигались друг относительно .цруга в ту эпо?. . :
По АаннпМ на волне 2.8 см некоторые летали в изображении ЯС 84 двигаются в каптишой плоскости со скоростями до 0.53 с. (1а
мгновенным спектрам мы оценили верхний предел радиальной скорости в ядре ЗС 84 и получили, что разлет компонент N 3 и 4 много меньше с ( мы считаем, что размытие максимумов по частоте сзязано только с эффектом Допйлера). Сравнение тангенциальной и радиальной скоростей показывает, что движения в этом источнике не ультрарелятивпстскке. *
Ка волне 7.6 см с помощью РАТАН-600 было зарегистрировано гало размером 5.4 по полуширине и 8 - 10 по нулевому уровню с плотностью потока 1.15 ± .1 Ян. Споктр'этого гало с использованием опубликованных данных имеет "=1±.05, что близко к спехтраль« ному индексу протяганных компонент радиогалактик.
Была таюке сделана попытка ' обнаружения эффекта, предсказанного Сюняевым [23] ка полуградусном гало ЗС84. Эффект, как известий, предсказывает поляризацию ■ радиоизлучения, возникающую вследствие Томпсоновского рассеяния радиоизлучения от ядерного источника в центре скопления галактик на тепловых электронах межгалактического газа. Плотность тепловых электронов оценена по рентгеновскому излучению. Спектр поляризованного радиоизлучения повторяет спектр ядерного источника и легко монет быть на этом основании отделен от поляризованного с;шхротронно: излучения самого гало. Сюняев показал , что обнаружение поляризации'в совокупности с рентгеновским излучением позволит независимо определить расстояние до скопления. Распределение поляризованного излучения по гало дает информацию об активности ядерного источника в прошлом ка временных масштабах ~ 1 млн. лет. Процент поляризации по оценке Сюняева составляет от 30 до 70 % и ярксс'и!ая температура ~ 2 тК.~ Процент поляризации был уточнен нами для нашего случая нокеьой диаграммы направленности-он должен быть несколько меньше.
Измерения проводились ка РАТАН-600 на волне 7.6 см в 1983 году (см. рис.1.8) [18?24*] . После ряда процедур : фильтрации низкочастотного шума , выделения деталей малого углового размера и 16'-гало,дисперсия,оставшегося шума (с)состазляет меньше .1 гаК. Отсутствие эффекта монет быть связано с несколькими причинами: 1. Направленность излучения - мы лпднм дает.дьпну^ийся ка н' . со скорость» У/с ~ I , и он не освещает область больЕого размера. 2..Я/с лет назад ист очка-: не имел яркого ядра. (И-радиус
- 15 -
рентгеновского гало, с- скорость света.)
3.Деполяризация за счет эффекта Фарадея. Достаточно N8 ~1СГ° и * магнитного поля 2 Ю-9, чтобы произошла деполяризация излучения.
4.Фактор заполнения (скважность)- рентгеновское излучение пропорционально среднему значению квадрата электронной плотности, которое всегда болыпв, чем квадрат среднего значения электронной плотности. Поэтому может быть завышено значение оптической толщи ( т^мцсон') .оцененное по наблюдениям рентгеновского излучения.
По наблюдениям области вокруг объекта ЗС 84 удалось оценить поверхностную плотность источников с плотностью потока 15-30 мЯн вблизи этого источника, которая оказалась примерно в 3 раза больше, чем в других участках неба ( по эксперименту Холод). И.ВЫБОРКА БЛИЗКИХ РАДИОГАЛАКТИК.
Чувствительность РАТАН-600 позволяет получить информацию о распределении радиояркости радиогалактик значительно более слабых ,чем ЛебедьА и Центавр-А. Для наблюдений были отобранг радиогалактики в основном из Кэмбриджскпго и Паркского каталогов, удовлетворяющие следующим требованием:
1.Интегральная плотность потока & I. Ян.
2.Угловой размер более 20 сек дуги, но л'енее 10-15 минут дуги.
3.Позиционный угол большой оси источника отличен от вертикали.
4.Диапазон склонений от -43° до +53°.
Выборка содержала 47 источников.Целью этого цикла наблюдений являлось получение многочастотных радиоизобракений относительно близких • радиогалактик и там, где это возможно, получение их. . поляризационных одномерных изображений. Предполагалось выяснить, насколько типичными для этих радиогалактик являются свойства радиоизлучения, обнаруженные ранее в Лебеде-А и Центавре-А. Полная информация, получонная на волнах 1.3, 2, 4, 6.5, 8.2, 1 и 31 см на основашш более 2000 наблюдений приведена в [25*,26*1 Здесь мы кратко перечислим некоторые статистические выводы:
1 .Почти все радиогалактики имеют частотно-независимые изображения. Исключение составляют ядерные источники и объекта, классификация которых как двойных радиогалактик сомнительна. Ограниченное углоЕое разрешение обзора позволяет сд< лзть вывод о независимости частотного радиоизображения только в отношении осреднеюшх по большим объемам облаете-»» радиоизлучения эти/
объектоь. Наиболее аккуратные измерения ряда источников свадетельстйуют о постоянстве спектрального индекса по источнику до 0.01-0.03. Такое высокое постоянство наблюдается как для объектов со стандартным спектром (а =0.8) ,так и для объектов с относительна плоским и крутым спектрами =0.5 и 1.2). Верхний предел ' дисперсии спектральных индексов в распределении радиояркости по источникам всей ЕЫборки составляет ± 0.04.
Отсюда можно заключить, что действуют мощные источники "1п sir.u" ускорения электронов, находящиеся в равновесии с механизмами потерь. Наблюдающееся постоянство спектрального индекса по источнику находится в противоречии со многими обсуждавшимися в литературе теориями о природе радиогалактик.
2. Для источников с искривленным интегральным спектром (класс С" ) • но наблюдается частотной зависимости отношения плотностей потоков компонент, что говорит ' о' малой скорости разлета компонент и-.следовательно, больаой шкале времени жизни (блике к I08лет ).
3.Более 30 % всех радиоисточников тлеет ядерный источник. Мощность этих ядарных-источников,как правило,составляет несколько процентов от мощности радиогалактики, однако, существует и класс активных :ядер (например, ЗС 111) .когда светимость радио-галиктики определяется ядерным источником.
Спектры ядерных источников , как правило, существенно отличаются от интегрального спектра компонент. Из 14 ядерных источников 8 имеют плоский спектр в широком спектральном интервале, 4 -инверсионный. Ядра с аномально высокой светимостью обычно имеют 'инверсионный спектр - типа синхротронного самопоглощения.' Для некоторых источников нам удалось проследить за эволюцией спектра ядерной компоненты за 3-5 лет.
Эти выводы $получены наш в конце 70-х годов и более поздние наблюдения на VÉA в значительной степени подтвердили их, а вывод о малой скорости разлета компонент топерь считается общепринятым для двойных .радиогалактик.
Вывод об изотропии спектрального индекса до сих пор обсуждается, однако,' за. редким исключением, противоречие между д'лшччи FATAH-6C0 и данными , полученными с помощью апертурного синтеза, часто показывавшими резкое уменьшение спектрального
индекса от центра к периферии, можно объяснить недостаточно!-' полнотой заполнения uv-плоскости Фурье образа объекта почти ео всех экспериментах с апертуркым синтезом. Проиллюстрируем это ну примере объекта ЗС227 (см рис II.1). В р.чботе [27] утверждается, что спектральный индекс компонент отличается на 0.2; в 128] отмечается отличие спектра детали вблизи центра источника от спектров других компонент. Прекрасное согласие одномерных изображений на волнах 3.9 -и 91 см свидетельствует о том, что указанные выше различия спектров ошибочны -спектральный индекс меняется по источнику менее,чем на .015.Сам факт прямолинейности спектра является независимым сильным аргументом в пользу изотропии спектрального индекса.В противном случав на достаточно высоких частотах спектр должен уплощаться, а на низких-становится крутым. ( Это соображение относится и к "выпуклым" (С- )спектрам.) Любая асимметрия в распределении спектрального индекса должна приводить к"вогнутам"спектрзм.Так прямолинейность спектра Геркулеса-A (см. рис II.3) с точностью 10!*» в диапазоне частот 1:1000 говорит об изотропии спектрального индекса с точностью 0.03.
III. RC КАТАЛОГ РАДИОИСТОЧНИКОВ (ЭКСПЕРИМЕНТ ХОЛОД).
Одна из программ, которая осуществлялась в эксперименте "Холод" на РАТАН-600 с глубоким охлаждением телескопа и радиометра в 1980-81 гг, была связана с исследованием дискретных внегалактических источников. Она включала в себя:
I) Составление каталога внегалактических объектов (включая предельно слабые) в 84х- чао.• полоса неба шириной t 20' вокруг склонения радиоисточника- 'SS433 с предельно возможной координатной точностью.
2построение кривой log N-log S в сантиметровом диапазоне, в том числе для объектов с плотностью потока <15 мЯн.
3)Исследование спектров, структуры и переменности объектов каталога.
В наблюдениях эксперимента Холод автор участия не принимал. Программы первичной обработки данных наблюдений были разработаны в Лаборатории Информатики CAO Витковским, Швргиным, Моносовим и на последнем зтатю Курсов™. Отдельные области полоски .'или обработаны в 1981 rt2°i. Основная обработка наолпдателного мато-
риала была начата в 1S85-8S гг под руководством автора. В резуль. тате к началу 1989 года работа по составлению каталога и построению кривой log N-log S на интервале прямых восхождений была завершена [30*-38*]. После проведения Бурсовым дополнительных циклов наблюдений на РАТАН-600 в 1989-90 гг был окончен каталог на интервале прямых восхождений С39*-40*]. Привязка каталога по координатам осуществлялась по высокоточному каталогу UTRA0, любезно присланному Дугласом. Привязка каталога по плот-, ностям потока производилась по 50 достаточно ярки«! объектам. Полученный нами полный RC(RATAN-GOLD)каталог содержит 1145 объектов, самый слабый из которых ~4 мЯн [41*]. '
Методика обработки данных, полученных по наблюдениям в меридиане и азимуте позволяет утверждать,что число ложных объектов, в нашем каталоге должно быть невелико (не более 10). Для оценки' полноты каталога часть неба была исследована с большей чувствительностью (~500 яЯн.) осреднением 36 кривых прохождения этой области через диаграмму направленности радиотелескопа. Внутри полосу по склонению ±5'от центрального склонения полнота каталога больше 0.7-0.8 для источников с плотностью потока S > 7.5 мЯн на волне 7.6 см. Для источников с плотностью потока >15 мЯн в центральной полосе полнота близка к 1.
Координатная точность объектов для источников с плотностью потока >50 мЯн составляет несколько сек дуги и по прямому восховдению и по склонению ( см рис III.1). В таблице 1 приведен гффективный радиус поля ошибок в определении координат в зависимости от плотности потока радиоизлучения для центральной полосы ( < ± 5 угловых минут от оси диаграммы направленности ) :
ТАБЛИЦА 1
Плотность патока ,мЯн Радиус поля ошибок,сек. дуги
> 150 1.7
50-150 2.3
30- 50 4.5
20- 30 6.4
Для источников.более далеких от центрального сечения, погрешности вьгае,одн' -о они остаются значительно менее погрешностей каталога НРАО (СВ 1991). Достигнутая точность достаточна для
отождествления сильных радиоисточников каталога с оптическими объектами,видимыми на отпечатках Паломарского атласа неба [42*}.''
Приводимая ниже таблица 2 показывает вклад RC каталога в общее число известных объектов в различных интервалах плотностей потока на момент завершения каталога (1989г). В интервале 7.5 -30 мЯн вклад R0 каталога особенно ощутим [43*].
На рис. III.2 приведена дифференциальная кривая подсчетов радиоисточников» построенная Келлерманном и Уоллом [ 44] , на которую нанесены крестами данные подсчета объектов по RG каталогу. Мы считаем, что данные RG каталога подтвердили первые грубые оценки,полученные по данным эксперимента "ХОЛОД" [29,4] и уточнили дифференциальную кривую подсчетов радиоисточников в области плотностей потоков 7.5-15 мЯн.
Таблица 2
Плотность потока интервал . мЯн Число RC объектов Вклад RC объектов в общее число их ■ в %
3 - 7.5 27 53 ,
7.5 - 15 149' ' 81
15 - 30 . 198 24
30 - 50 146 21
50 - 100 155 2
100 - 300 144 2
ИС - каталог оказался наиболее полным для плохо изученной популяции источников радиоизлучения с плотностью штока 5-50" мЯн к моменту его завершения и до сих пор-является таковым в интервале 5-25 мЯн. Именно этот интервал плотностей потоков[45*1 оказался важным в изучении наиболее далеких объектов (см.ниже ).
IV. ПОИСК ПРЕДЕЛЬНО-ДАЛЕКИХ ОБЪЕКТОВ ПО ИХ РАДИОСВСЙСТВАМ.
Одной из важнейших задач внегалактической наблюдательной' радиоастрономии является проверка правильности наших представлений о путях образования галактик и наблюдаемой Вселенной в целом. Как правило, важным фактором, от которого зависит выбор сценариев, разработанных теоретиками, является момент образования галактик. После обнаружения квазаров с большими красными смещениями стало ясно, что первые структурные образования возникают при 1 » 1 , а не на г - 1,как считалось в
- ¿Ü ~
50x-60x годах. Сейчас обнаружено более 10 квазаров с Z > 4, рекордом является Z = 4.91. Чувствительность телескопов позволяет регистрировать и более далекие QS0. Однако, трудно считать QS0 типичными представителями населения Метагалактики, их пространственная плотность в 10® -10* раз ниже, чем нормальных галактик. Нормальные галактики, к сожалении, пока недоступны наблюдениям на Z » 1. В этом разделе мы приведем результаты поиска гигантских эллиптических галактик по их характерным радиосвойствам. Эта популяция на 2 порядка более многочисленна, чем QS0. Учитывая практически неуловимые различия в оптических свойствах "радиоактивных" эллиптических галактик и "радиоспокойных" эллиптических галактик, можно ожидать, что комплексное изучение далеких радиоизлучающих эллиптических галактик во всех диапазонах волн прольет свет на космологическую эволюцию' эллиптических галактик вообще, которые составляют уже существенную часть населения Метагалактики.
IV.1. Поиск критериев селекции далеких радиогалактик.
Уже в конце 70-х начале 80-х годов появились указания на то, что радиоисточники с крутыми спектрами труднее поддаются оптическому отождествлению. После этого рад групп в Голландии., США и Индии пытались использовать этот критерий как основной в поиске далекйх радиоксточников. В 1986 г Капахи предложил искать радаоисточники типа Лебедь-A (FR II) с крутыми спектрами. Мы также предлагаем взять за основу объекты FRII с крутыми спектрами [46? 47*) , дополнив этот критерий двумя другими: оптимизация плотностей потоков и гарантированность оптических отождествлений с помощью существующих телескопов. Кратко перечислим свойства объектов FRII, выявленные в последние годы.
1) Объекты этого типа являются радиоисточникамь самой высокой радиосветимости.
2) Они связаны с гигантскими эллиптическими галактиками с абсолютной звездной величиной -23.5, что позволяет наблюдать юс в оптическом диапазоне на больших расстояниях, чем нормальные галактики.
3) По крайней мере вплоть no Z ~ I они могут быть использованы в качестве хорошо калиброванной "стандартной свечи" для оценки фотометрических красных смещений с точностью выше
10*. Для больших Z появились эволюционные модели для этих галактик, что дает возможность определять (правда, модельно , зависимые) красные смещения вплоть до Z=3-5 , а «может быть, и дальше.
4) Радаоизлучаюпще . гигантские эллиптические галактики в оптике имеют, как правило, узкие эмиссионные линии (La и ОН и др.), о помощью которых легко определять красное смещение.
5) Эти галактики являются старыми звездными системами, где основная часть звезд прошла уже путь более 1 млрд. лет с момента звездообразования. Поэтому обнаружение этих объектов на больших расстояниях показывает, что они образовались еще на 1 млрд. лет раньше.
Остановимся подробнее на дополнительных критериях.
а) Оптимизация плотностей потоков выборки далеких объектов.
Поведение кривой log N - log S отражает статистические свойства различных популяций радиоисточников. Уже первый анализ статистики слабых радиоисточников по данным эксперимента "Холод" С291 показал, что в области 1-50 мЯн статистика источников наиболее резко отличается от .о^-идаемой для "статической Эвклидовой Вселенной" при отсутствии эволюции источников. Резкий завал в поверхностной плотности объектов должен означать не только существование""обратной эволюции" определенной популяции радиоиоточников (уменьшение их светимости или пространственной плотности с расстоянием) , но и то, что эта далекая популяция является доминирующей в подсчетах источников в этом интервале , потоков. Последующие исследования группы Лейден-Беркли подтвердили этот вывод и одновременно, особенно после проведения предельно глубоких обзоров на VLA [48] до уровня 12 ^Ян, показали, что источники слабее 1 мЯк'не показывают сильной эволюции и достаточно легко отоздествляются с близкими или. умеренно-удаленными галактиками. Поэтому был выбран интервал плотностей потоков, где ожидаемый процент далеких галактик должен быть максимален.
6)Гарантировапность оптического"отовдествления.
Весь накопленный по оптическому отождествлению радиоисточников опыт приводит к нетривиальному факту: радиосветимость галактик Ъд не превосходит оптической светимости L0_t
Это относится ко всем классам внегалактических радиоисточников. Не обсуждая природы этого явления, мы предлагаем использовать это обстоятельство для согласования глубины радио и оптических обзоров неба для достижения гарантированного 100 X оптического отождествления всех объектов радиовыборки.
IV.2. Исходный каталог для селекции объектов.
Мы использовали каталог ВС .созданный нами по материалам эксперимента "Холод"(см. выше).Значительная часть объектов этого каталога попадает в область "оптимальных плотноотей потоков". Критерий 1 ,б также оказался выполненным для ЛС - каталога при условии, если оптическое отозвде сталение производить с помощью 6-м телескопа САО АН со штатной свето-приемной аппаратурой. Покажем ато: слабейшие объекты ИС -каталога имеют плотность потока ~ 5 мЯн. Считая, что Ь^ > Ьд, найдем из соотношения Э^д ^р^орГ Бор1Г плотность потока в оптическом диапазоне. В свою очередь, 3^^=10 т; здесь т -звездная
величина, а-некоторая постоянная,различная для разных диапазонов длин волн С493. Из этой оценки еле дует, что все оптические объекты, отождествляемые с радиоисточниками ИС каталога,должны иметь звездную величину га11га < 25 ,что доступно ,6-м телескопу.
IV.3. Проблема фотометрических красных смещений.
Успешный опыт последних лет использования гигантских эллиптических радиоизлучающих галактик типа РНИ в качестве стандартной свечи естественно приводит к целесообразности оценки в первом приближении расстояния до радиоисточников этим методом и нашей выборки. Однако, так как уже на первых этапах оптического отокдествленкя по отпечаткам Паломарских карт выяснилось, что почти все объекты нашей выборки имеют Ъ * I, .необходимо было учесть эволюционные эффекты в гигантских эллиптических галактиках. На рис.IV.1 показана калибровочная кривая т(г) с учетом наиболее разработанной схемы эволюции светимости гигантских эллиптических галактик, предложенной Аримото и Иошш (50]. Отметим здесь, что на больших красных смещениях максимум оптического излучения гигантских эллиптических галактик перемещается в Ш. диапазон , и яркость оптического объекта в стандартном V , Р или И диапазоне уже не будет представлять оптическую светимость его. С учетом
обнаруженного недавно ультра-фиолетового избытка в спиктр-j излучения этих галактик при 7. ~ 2-3.в указанных вшие диапазонах может остаться только I/? ил« 1/3 от энергии, попадающей в ьти фильтры при Z ^0. При 7, >>2 ультра-фиолетовое излучений компенсирует эти потнри. Наша кривая m(Z) удовлетворительно согласуется с последними спектроскопическими экспериментальными данными.
IV.4. Программа PATAH-.-G00 -VLA - БТА.
Следуя разработанной идеологии поиска продольно далеких галактик по их радиосвойстпам,мы выбрали из RC каталога объекты с крутыми спектрами (о >1 ,S <* и подал;; заявку в программный комитет VLA на картографирование источников этой выборки. Предполагалось,что ото позволит по морфологии выбранных радиоисточников выделить из них класс FRII и нг порядок повысить точность определения .гаординат их. К настоящему времени эта программа полностью завершена, построены карты Р.С источников на волнах 20 см и'для некоторых на см с разрешением от ~ 4.35 до .35 .В качестве примера на рис.IV.2 приведены радиокартн объекта RC .TI626+0458 на волнах, указтшнх выше. Подавляющее число объектов оказалось четко двойным (критерий FRII), часть имеет и ядерный компонент.Отсутствие почти всех их на Паломарскпх карта1' уже говорило об их удаленности -фотометрическое красное смещение более 1. Подвнборка этого каталога была передана на 6-м телескоп для глубокого оптического отождествления. Все 8 источников, для которых удалось провести наблюдения,были отоздостыюнн <r.i <25) (см .например, рчс IV.3). как ч ожидалось по оценка I.() ti > Lra(j для измеренных на- РАТАН-600 плотностей потока их. Дли неотождествленных (и пока не исследованных на БТА) объектов были оценены предельно допустимые Z^iomm. ив улоття Т, t> Lmjiio калибровочной кривой m(i') для гигантских ол.пиптичоскг.л галактик).
Кратко останоЕшмся на морфологических свойствах объектов нашей выборки и па физических условиях в них [51*.52*.53*1.
Распределение по угловым и лдамйным рчямарам покалывает наличие двух гто.[уляш'й:"нормальные" рчдиагалгжтики типа Лебедь-А и компактные двойш'е радиогалактики с суб-гплактн'ьнтнуи размерами(рис ЛV.4). Имеются также гигантские галактики (вперьые обн.пружпннне нч 7,> 1 ). По-видимому, рвшяющук роль в ограничениях
на физические размеры радиогалактик на больших Ъ оказывает внешняя среда, которая мокет быть различной» Заметим,что простые модели для обнаруженных гигантских радиогалактик приводят к необходимости поиска причин выживания их в поле ЗК-излучения, плотность которого пропорциональна И+й)4.
Физические параметры (энергия частиц, магнитное поле, линейные размеры) е как и следовало ожидать, на больших красных смещениях очень зависят от принимаемой модели Мира. Гистограмма монохроматических светимостей(рис.IV.4^полученная для Эвклидовой модели Мира указывает на существование в ранней Вселенной радиогалактик со значениями Р, 4 р^ >3 Ю^вт/гц, что является предельным значением для близких радиогалактик (и квазаров). Однако, в модоли п =1,Н0=75 км сек~1Мпс~1 все объекты нашего списка не выйдут за этот предел,а медианные значения светимостей составят Ю26 вт/гц, что близко к стандартному для класса П111.
Значения магнитных полей в протяженных компонентах объектов менее модельно-заьисимы ,в среднем для источников нашего списка они близки к )0~°,что является обычным для близких радиогалактик.
Так как объекты нашей выборки являются достаточно далекими со средним 2-2,то и мощность рентгеновского излучения вследствие рассеяния ЗК-фотонов (плотность которых пропорциональна (1+гИ) на релятивистском газе в компонентах должна быть довольно высокой и, для пустых моделей Мира (тем более для Эвклидовой статической), находится на пределе обнаружения Эйнштейновской обсерватории. ИОЗАТ и тем более АШ1 должны уверенно зарегистрировать объекты нашего* каталога как двойные рентгеновские источники. Этот тест может служить проверкой правильности выбранной модели Вселенной.
V. МЕТОДА ЕСЩЕ РАЗРАБОТКИ
Во всякой экспериментальной работе большую часть усилий приходится тратить на решение всевозможных методических вопросов, возникающих при реализации наблюдательных программ. Здесь мы выделим четаре направления.
1.Поляризационные исследования.
Работа, овя:?.эдч-,л с перья'/ обнаружением поляризации радиоизлучения' Солнца в сантиметровом диапазоне волн £5-5'' гг, а такке с пегими исследованиями распределения пслярио*<ь5-нного
излучения в период Солнечного затмения 1956,1958 гг значительно прояснили природу инструментальных поляризационных • эффектов. Тем более неожиданным оказалось 061 оужение сильной* инструментальной круговой поляризации при наблюдении Крабовидной туманности и 1ебедя-А с помощью первой антенны переменного профиля [54*J(АПП). По предположению Б.В.Брауде .этот эффект мог быть связан с криполинейностью раскрнва АЛЛ, что приводит к возникновению ортогональных компонент в раскрыве, смещонных по фазе с основной на t/2. Действительно,как было показано в [55], раскрыв антенны переменного профиля представляет из себа часть кольца.радиус которого г зависит от высоты наблюдаемого источника над горизонтом. Есепкиной и Петрунъкшшм был предложен достаточно эффективный метод борьбы с инструментальными поляризационными сигналами ,так называемый " метод сеток". Этот Летод был совместно с автором успешно опробован на БПР [56*] по наблюдению Солнца -процонт инструментальной поляризации был уменьшен более чем на порядок. Дефектом метода является невозможность работы одновременно на многих волнах.
Сам эффект раздвоения диаграк поляризованного излучения может быть использован для высокоточных наблюдений при поиске мелкомасштабных флуктуация 3-К фона . В этом случае исключаются инструментальные эффекты, связанные с излучением Земли и неба, и ослабляются шумы фоновых источников.
2.Метод "неподвижного фокуса".
Как показала практика наблюдений на АПП, точность • определения положений радаоисточников на . небе и плотности потоков в большей степени определяется точностью установки в расчетное положение вторичного зеркала, чем элементов основной поверхности. Это связано с хорошим осреднением случайных ошибок в установке большого числа элементов (* * I/N^). Было • подложено ценою малых .практически незаметных .потерь "в разрешен/.! и эффективной площади устранить погрешности, связанные с перемещением вторичного зеркала при переходе от исследуемого объекта к опорному. В 'данном методе предлагается отказаться от оптимального положения фокуса АПП для заданной вы '¡ты объекта над горизонтом и решить обратную задачу [57*1: оптимичиров-м'ь алгоритм установки элементов при задетом
iKjjicuöhuu вторичного зоркчл&. Окааапось, что практически без иотчрь можно без перестановки вторичного зеркала наблюдать все радиоисточники в полосе 10° -1° по склонению б зависимости от i.iicotu их над горизонтом. Метод'бил тщательно обследован на БПР, пач-дм внедрен в качество штатного режима на РАТАН-600. Координатная точность .полученная этим методом на КНР I") определялась только отношением сигнал/шум. Аналогичный "тепловой" предел был получен к на РАТАН-600. Некоторые, особенности этого режима приведены в [5у?59*]. Кроме улучшения качества данных, метод допускает про ведшие предельно большого числа наблюдений ь сутки в ьнбранн&Й достаточно угжой полосе неба. Этот метод оказался почти единственным, допускающим полную автоматизацию наблюдений (включая вариант удаленного терминала).
3.Проблемы' инструментального рассеяния в ГАТАН-6С0
Для проведения поисковых наблюдений протяжо!шых областей радиоизлучения вблизи мощных компактных радиоисточников, для выделения слаооконтрастных деталей и для повышения проницающей силы РАТАН-600 на самых коротких волнах автором была организоьана и проведена совместно со Зверевым Ю.К. комплексная работа по исследованию лргчин значительного рассеяния в инструменте. Тщательный перебор влияния всех возмоашх источников погрешностей позволил определить, какие массивы поправок к установочным элементам требуют пересмотра или более корректного учета. В результате-этого, а такжь тщательной юсти-р они радиотехническим методом,проведенной Калихевичем [60*1, .удалось почте вдьое увеличить э<1фэктЛвную площадь телескопа на коротких, волнах.Не менее важным для обсуждаемой работы оказалось резкое,в дзсятки раз,снижение уровня рассеянного поля вблизи о.илнмх иоточников^см.рис'/. 1).После выполнения этих исследований стали позмм.;ными наблюдения с- динамическим диапазоном выше I : ]ü41'".;*j не только радиогаиактик.ко и луны, на которой впервые в сайт!-мотрог-чм диапазоне были зарегистрированы участки с повышенной температурой t6?.*l
>1.Методики потокового оптического отождествления.
Наиболее н-апчхное отодостыюшо радио объекта с оптическим произведет ел при слпап-знл,! радио и оптических координат. Как показано выше, ь ра?,дилч III точнее л. рядно-координат RC каталог-'
хотя и libjia в 10 раз ( ho полю ошибок), чем в каталоге ОБ (НРЛО), недостаточна для глубокого оптического отождествления. Однако, ггогрожность эта много меньше размера поля зрения VIA. Поэтому все ЬС объекты удалось сразу зарегистрировать в простом и бистром режиме snap-shot. Точгега радаоположешя брались из карт VIA. Если обнаружен центральный ядерны:; радкоисточкик в радиогалактике, брались его координаты; если чет- поиск оптического объекта осуществлялся б области размером ~ 1/3 L.A.S, При отсутствии карт VLA удалось использовать для ~ 200 радиоистпчников координаты каталога UTHA0, который , за редким исключением, дает точность ~-1". В противном случае удается дать только набор кандидатов на оптическое отождествление. Чем глубже оптические изображения области кеба вблизи рзлиоисточника, тем больше плотность оптических объектов и тем выше требоЕатая к координатной точности как в радио, трч'и в оптике. Предельно глубокие изображения до 29ш дают 130 объектов на кв.минуту дуги (на кв. минуту дуга на PSS приходится 3-5 объектов) и задача кажется безнадежной. Однако, условие L0T)t > Ьд резко облегчает положение, так как нас интересуют только'объекты ярче
После опробования различных вариантов, были рззрзбетана следующая методика оптического отождествления по увеличенным отпечаткам Паломарского атласа роба:
а)С помощью приооретенных для этой цели "оверлеев" Огэйского Университета с координатной соксой в эпохе 1951).О и 200 ООО -ю оптических объектов выделялась достаточно больная "область вокруг положения радиоисточника на PS3 и увеличивалась фотографически в 3-7 раз. Область долина нклкччть но менее 4 звезд каталога SA0.
б)С помощью программы, разработанной А.Чепурновым,тщательно измерялись дигитайзером координаты Х,У всех объектов (включая предельно слабые) и опорных звезд.
в)Ыотодом Тернера G-постояншх по опорным звездам определялись парамэтры увеличенной копии PSS и вычислялись координаты а и <5 объектов вблизи радиоположония. Рабочие программы разработаны Вал.Витковским с использованием старых программ Желенковой, Шерпша, З.Витконского.
г) По отноиекив правдоподобия ^лаоь рмяыъсть
предлагаемого отождествления. При отсутствии оптического объекта вблизи радиоисточника, измеренные на увеличенном отпечатке * галактики (звезда) использовались как вторичные стандарты при более'глубоких наблюдениях на 6-м телескопе.
д)Для увеличения плотности опорных звезд использовался GSG на оптических дисках .координаты звезд которого измерены в США для гидирования телескопа Хаббла.
В результате была достигнута точность определения положения предельно слабых объектов выше 2й Этой точности достаточно -, по крайней мере, для стандартных двойных радаогалактик типа Лебедь-А.
фотометрия объектов производилась либо по калибровочной зависимости размера изображения от звездной величины , либо по калиброванной зависимости N(m >га0) от т0.Коррекция за поглощение в Галактике осуществлялась методом Хайлеса с использованием карт неба на 21 см в линии нейтрального водороде и подсчетов галактик [631, Предельно слабым объектам приписывались звездные величины слабее 20.2 на Е отпечатке и 21 на 0 отпечатке.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Использование.положительных особенностей антенной системы и радиоастрономической аппаратуры позволило решить ряд важных проблем феномена радиогалактик.
Проведенное нами изучение классических радиогалактик, получение в эксперименте с глубоким охлаждением антенны и радиометра на РАТАН-600 (эксперимент "Холод") большого количества слабых объектов и предложенные достаточно простые критерии селекции привели к новой стратегии исследования ранней Вселенной. Выборка из ~ 40 далеких радиогалактик, обнаруженных в телесном угле 0.025 стер., показывает, что по всему небу должно быть примерно 2 10* таких мощных.радиогалактик первого поколения с плотностью потока более 5 мЯн, вполне доступных изучению в радио, оптическом и рентгеновском диапазонах.
Проведенное исследование позволило наметить шаги но дальнейшему изучению далеких радиогалактик. Необходима спектроскопия всех объектов выборки на БТА и других телескопах для определения точных красных смещений и калибровки кривой m(Z), эффектов вволюции звездного и газового населения.
Необходим также поиск рентгеновского излучения от наиболее удаленных протяженных радиоисточнгиков. Комплексные исследование этой популяции позволят получить необходимый экспериментальный материал для проверки современных теорий эволюции Вселенной и ее основного населения.
Автор выносит благодарность всем своим соавторам, а также сотрудникам CAO .помогавшим в работе.
ЛИТЕРАТУРА
1 Харгрейв, Райл (Ifargrave P.J., Ryle M.). Observations of Cygnua a «Ith the 5- km radio telescope. -Mon.Not.R.astr.Sos. 1974, 166, 305 - 327, 2„Шрамл,Турло (Sehrami J.,Turlo Z) Polarization of the Cygnus A radio source at wavelength 1.95 cm.-Aph.J.,1967,150,N1,115.
3.Есепкина H.A., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры, под рад. Королькова, Изд.Наука, Москва,1972.
4.Парийский Ю.Н., Корольков Д.В. Эксперимент Холод. Первый глубокий обзор неба с помощью радиотелескопа РАТАН-600.- Итоги науки и техники. Астрофизика и космческая физика, под. ред. Сюняева,изд.ВИНИТИ, Москва, 1986, 31, 73-197.
5.Прозоров В.А. Широкополосный радиометр диапазона 3 см.-Известия РАО,1972, N 172, с.233.
6.Берлин A.B., Гассанов Л.ГЧ.Гольнев В.Я., Корольков Д.В., Лебедь В.Н..Никольский H.A., Спангенберг Е.Е., Тимофеева Г.М., Яременко A.B. Радиотелескоп РАТАН-600 в режиме низких собственных шумов.- Радиотехника и электроника,1982, 27,7,1268
Т^Соболевэ Н.С..Тимофеева Г.М. Распределение поляризованного радиоизлучения в Лебеде-A по наблюдениям в Пулкове. - Докл. АН СССР, 1963,153,155. 8ÎСоболева Н.С. Наблюдения поляризованного излучения Лебедя-A на.
волне 3.95 см. -Астрон.Х.,1966, 43, 266. 9?Голы1*в В.fi.,Соболева Н.С. Наблюдения поляризованного радиоизлучения 4-х внегалактических нсточглков.-Астрой.Ж.,1965,42,694. Ю^Берлин А. Б., Коре не г. IG.В. Л особой В.Ю., Парийский Ю.Н., Смирноп в.и.,Со<1ол*бч Н.С. Наблюдения трех внегалактических радиоисточнккоь н!> волне Т.38 см с разрешением до в". -Письма а Астройi -«о.6, N'a, 47с. «Т~:1мздочкой огмечёйТ pfPiôn:'шяшдоюм'с участием автора.
П?Парийский Ю.Н. .Соболева Н.С. 0 скоростях разлета компонент радиогалактик. Письма в Астрон.Ж.,1980,6,N2,6?.
12?Берлш А.В., Гольнев В.Я., Есегазшэ Н.А., Зверев Ю.К., Млатов А.В., Кайдановский Н.Л., .Корольков Д.В., Лавров А.П., Карийский Ю.К., Соболева К.С., Стоцкий А.А., Тимофеева Г.М., QiBpuc Щ.Н. Центавр-А: наблюдение центральной области на сантиметровых волнах с помощью радиотелескопа PATAH-G00. -Письма в Астрон.Ж., Г975, 1, N 12, 3.
13.Джонсон (Jonson Н.М.) The structure ol NGC 5128.- Fubl.Nat. Rad.Astron.Observ.,1963,1,N15,251.
Ы.Подлар и др. (Pedlar A.,Eooler R.V.,Davlea R.D.) An arcsec radio Jet In NGC 1275 (Регзеиз A). -Mon.Not.R.astr.Sos.,1983, 203,667.
15.fomhh и др.(Кошпу j.d. ,PaulIny-Toth I.I.K.,Alef W.,Preuse e, Keliermann K.I. Structural evolution in the nucleus of NGC 1275. - IAU Symp. N 97, ed.Heeschen, Wade, Re Kiel Publ. Сотр., 1982, 291-292.
16.Анвин и др.(Unvin S.C.,Matel R.L..Phillips R.B. .L'ttfield R.P, Multifrequency VLBI observation of the nucleus of NGC 1275. -Astroph.Jl, 1982, 256, 83-91.
^7.Пройс (Preuss E.).Small structure of nontormal radio sources. -"Aph.Jets.Proc.Int.Workshop".Torino 1982,Dordrecht,p.12,1983.
18tSoboleva N.S. Observations of the PerseUa-A with RATAN-600. -Препринт ЛФ CAO N 61, 1983.
19?Богод B.M., Наугольная M.H., Парийский Ю.Н..Соболева Н.С., Юдаева Н.А. Радиоспектр ЗС 84 па эпоху I93I.8. -Астрофиз. Исследования,1983, 17, 59.
20.Келлерманн '.Наулини-Тот (Kellermann K.I.,Paullny-Toth 1.1.К. The radio frequency structure and the time variations In the Seyfert galaxies 3C 84 and 3C 120. - Proc. of the conf. on Seyfert galaxie3 and related objects. Ariaona, ed. Pacnolci-,yk, Weymann, 1968, 21.1-21.12.
21 ..Лень А.В.,Брауде С.Я.,Рашковский С.Л..Фалъкович И.С., Шарчкин И.К.Шепелев В.А., Христенко А.Д. Источник декаметрового родиоизлучзния с размерам меньше 1 угловой минуты в скоплении ' Персея. -Тезисы докл.ХУ Всесоюзной конф.по галактической и внегалактической радиоастрономии, Харьков, 1983, "-11.
22.Матвеенко Л.И.,Костейко В.И..Моисеев И.Г..Ромни Дк.Д.,Бартель Р., Падриэлли Л., Фикарра А. .Мантшанш Ф. Исследование тонкой структуры радиоисточников ЗС 84 и Ж 345 на волне 18 см. -Письма в Астрон. Ж., 1982, 8, 14$.
23.Сюняев Р.А. Межгалактический ras в скоплении галактик: рассеянное излучение центральной ггтакшки и его поляризация. - Письма в Астрон.Ж., 1982, 8, 3234323.
24?Соболева Н.С., Темирова А.В., Тимофеева Г.М., Алиакберов К.Д ЗС 84: пятиминутное гало и поиск спадов рассеяния радиоизлучения компактного центральной! источника рентгеновским гало. -Письма в Астрон.Ж.; 1983 , 9„ №10,585.
25?Соболева Н.С.,Берлин А.Б., Гольш® В.Я., Тимофеева Г.М. Наблюдения радиогалактик на радиотелескопе PATAH-G00.-Астрон. Я..1977, 54, N 5. 945.
26?Соболева Н,С. Многочастотныэ одномерные распределения радиояркости для 47 радиогалактик в сантиметровом диапазоне волн.1 -Астрофизические исследования ,1981» 14, 50-113.
27.Иоши,Гопал-Кршма(Joahi M.N. ,GopaI-ffirlshna)lunar occultation of twelve ЗС sources at 327 MHz.-ffan-Hbt .Roy. Astr.Soc., 1977, 178,717
28.Силстад,Вайлер (Sellstad G.A.,Wtester K.W. ) Dual-frequency orthogonal strlp distribution oi Hnesrly polarlzed and total radiation In eigfrt extragalactic rœïto sources.- Astron.J., 1974,76, N3, 211.
29.Берлин А.Б.,Булаенко E. И., Го льне s ВШ-,Докучаев В.И. .Кононов В.К., Корольков Д.В., Литовка) ШЛ., Мингалиев М.Г., Наугольная М.Н., Никольский Н.А.ДйриЯгагай D.H. .Петров З.Е.. Пятунина Т.Б., Спэнгенберг Е.Е., Трупшия С.А., Шарапова Л.Ы., Юсупова С.Н. Глубокий обзор неба на вагне 7.6 см с помощью радиотелескопа РАТАН-600. -Письма в; Летрон.Я.,1931, 7. 290.
ЗО^Парийский Ю.Н.,Бурсов Н.Н.. Вилгйинснзг Р..Витковсккй В.В., Кляйн У., Липовка Н.М., Львов BU£_„ Соболева Н.С.. Теккрова А.В. Радиоисточники глубокого обзора эксЬеримента Холод в интервале прямых восхождений » <17*\4"< oîS^O^oîI11:
каталоги, исследование методики: найлгдений и обработки.-Препринт ЛФ CAO N 41Л, 1987.
31 ^Парийский Ю.Н., Бурсов К.К., Вклебинскй Р., Витковский В.В., Кляйн У..Липовка Н.М.,Соболева Н.С..Темирова А.6.Исследование погрешностей в определении параметров источников глубокого обзора на РАТАН-600 и каталоги радиоисточников, обнаруженных в интервале прямых восхоадений 0tl<o<1ll,4h<e< 5*1,16h<«<17*1 на склонении SS433 - Астрофиз.Исследования, 1989, 2?, 95. 32^Раг1JsklJ Yu.N., Buraov N.N., Lipovka N.M;, PJatunlna T.B., Soboleva N.S., Temlrova A.V, The RATAN-600 deep sky survey: a catalog of radiosources In the right ascension Interval (9
- 13) h .-Препринт ЛФ CAO N 6IL, 1988.
33?Бурсов.Н.Н.t Липовка Н.Ы., Пятушна Т.Е., Соболева Н.С,, Темирова А.В. Результаты обработки наблюдений эксперимента-Холод (РАТАЬ-600, к »7.6 см) в интервале прямых восхождений 911 -I2h и 4*4-Астрофиз.Исслед. ,1990,29,12. -34!ParlJskiJ Yu.N., Buraov N.N., Golneva N.E., Lipovka N.M., Soboleva N.S, Temlrova A.V. The RATAN-600 deep survey of the • selected strip of sky on the declination of SS433: catalog of radioBourcea in the interval of right aecenslon I3h- 15^,16^
- 17h,18h- г^.г^ДО™- 22h. -Препринт ЛФ CAO N 69 L, 1988. 35?PariJskij Yu.N,, Bursov N.N., Golneva N.E., Lipovka N.M..
Soboleva N.S, Temlrova A.V. The RATAN-600 deep survey of the selected strip of sky on the declination of SS433: catalog of radiosources in the Interval of right -ascension 5h- 9h,15^
- 16h,17h- 18h,21h- 21-Препринт ЛФ CAO N 60 L, 1988. Зб^Парийский Ю.Н..Курсов Н.Н., Липовка- Н.М., Соболева Н.С.,
Темирова А.В.Глубокий обзор избранной полоски неба на РАТАН-600: статистика радиоисточников, каталог объектов, некоторые спектральные характеристики.-Письма в Астрой.Ж. 1990, 16, 3. 37!парийский Ю.Н. «Бурсов Н.Н., Вилебинский Р..Витковский В.В., Кляйн У., Липовка Н.М., Львов В.Н., Соболева Н.С., Темирова А.В. Радиоисточники глубокого обзора неба эксперимента Холод в интервалах прямых восхоадений 16^<o<i7h,4h<c<5h,0h<o.<ih-.-Письма в Астрон.Ж.,1987, 13, N 10, 835. 38iParlJsklJ' Yu.N., Buraov N.N., Golneva N.E., Lipovka N.M., Soboleva N.S, Temlrova A.V. The RATAH-600 7.6 cm catalog "Experiment Cold-80" radio, sources.-Препринт ЛФ CAO N62L,1989.
- -
39!Butsov N.N,.Lipovka N.M. .Soboleva N.S.Temlrova A.V.The RATAN -600 7.6 cm catalog of radio sources within the interval 22*1-3h at the declination of SS 433.-Препринт ЛФ CAO N 74 L.I99I.
40!ParlJsklJ Yu,N., Buraov N.N., Lipovka N.M., Soboleva N.S, Temlrova A.V.,Chepurnov A.V. The RATAN-600 7.6 cm catalog of radio sources within the Interval 22*1- 4h at declination of SS 433. -Astron. Aph.,1992.
41tParlJsklJ Yu.N., Butbov N.N., Lipovka N.M., Soboleva N.S, Temlrova A.V. The RATAN-600 7.6 cm catalog "Experiment Cold-80" radio Bources.- Astron. Astroph. Suppl.Ser., 1991,87, 1.
42ТСоболева Н.С. .Темирова А.В. RC каталог радаоист'очников и оптичекие отождествления. -Сообщения САО ,1991, вып.68, 55.
43!Soboleva N.. Parijskij Y. Observations of Radio Galaxies and QSR with RATAN-600.-Extragalactlc radio sources,IAU Symposium N 97, ed. Heeachen, Wade, Reldel Publ.Comp., 1982, 33.
44.Келлерманн,Уолл(Ке11егтапп К.I,Wall J.V.).Radio source counts and their interpretation - Proc. Symp. N 124 IAU "Observation Cosmology",ed by A.Hewitt,G.Burbldge and L.Z.Fang,Reldel Publ. Com.,1987, 545.
45?Витковский В.В., В.Райх, Соболева Н.С., Темирова А.В. Далекие радиогалактики умеренной светимости в окрестности ЗС 273.-Письма в Астрон.Ж., 1984, 10, N 11,808.
46iReich P.,Soboleva N.S.Temlrova A.V.A search of steep spectral index sources according to the catalogues UTRAO ,GB and RC.-_ Astron.Aatroph.Suppl.Ser.,1991, 91, 337.
47?Райх П.,Соболева Н.С..Темирова А.В.,Фюрст Е.,Гольнева Н.Е. Поиск источников с крутыми спектрами по каталогам UTRA0.GB и RC. - Астрон.Ж.,1991, 68, 681.
48.Фомалонт и др.(Foroalont Е.В., Windhorst R.A., Krlstlan J.A., Kellermann K.I.). The micro - jansky radio source population at 5 GHz. - Astron.J., 1991, 102, 1258.
49.фон Хорнер С. Космология из книги Галактическая и внегалактическая радио астрономия, 1976, Москва, изд. Мир.
50.Аримото,Иошии (Arimoto К.,Yoahll Y.).Chemical and photometric properties of a galactic wind model for elliptical galaxies. -Astron. Astroph., 1987, 173, 23-28.
51ÎToco M., Парийский Ю.Н., Соболева Н.С., Темирова À.B., Витковский Вал; В. ,2йланкова 0.П..Наугольная М.Н.Исследование выборки RC каталога с крутыми спектрами: наблюдения на VIA и оптические отождествления,-Препринт ЛФ CAO N 67Л ,1991.
52ÎTocc Ы., Парийский D.H., Соболева Н.С., Темирова A.B.,Копылов А.К..Желенкова 0.П..Витковский Вал. В.,Наугольная М.Н. Вторая выборка радиоисточшосов R0 каталога с крутыми спектрами: наблюдения на VLA и- оптические отождествлешя.-Препринт M CAO N 79Л ,1992.
53?Госс M..Парийский Ю.Н..Соболева Н.С.,Копылов А.И.,Желенкова О.П., Витковский Вал. В. Физические условия в далеких радиогалактиках: анализ выборки RC-каталога.-Препринт ЛФ CAO Н83Л, .1992.
54?Кузнецова Г.В.,Соболева Н.С. О поляризационных измерениях на антенне с отражателем переменного профиля.-Известия ГА0Д964, N 172, 122. •
бб.Есепкина H.A..Кайдановский Н. Л.,Кузнецов Б.Г..Кузнецова Г.В., Хайкин С.Э. Исследование■характеристик излучения остронаправленных зеркальных антенн с отражателем переменного профиля.-Радиотехника и. электроника, 1961, 6.N 12, 1947.
56*Есепкина H.A..Соболева Н.С..Тимофеева Г.М. Первые наблюдения круговой поляризации Солнца с помощью БПР с компенсацией паразитного сигнала.- Солнечные данные,1968 , N 8, 86.
57*Соболева Н.С.,Шиврис О.Н.О возможности наблюдений на"антеннах' переменного профиля источников с различными высотами при неподвижном облучателе. -Сообщения CAO, 1974,вып.12, 51.
58?Соболева Н.С., Темирова A.B., Пятунина Т.Е., Шиврис О.Н., Витковский В. В., Пляскина Т. А., Шергин B.C. Повышение точности и эффективности наблюдений на РАТАН-600 с помощью режима неподвижного фокуса.-. Препринт ЛФ CAO N 32Л, 1986.
59?Соболева Н.С., Темирова A.B..Пятунина Т.Б., Шиврис О.Н., Витковский В.В., Пляскина Т.А.,Шергин B.C. Повышение точности и эффективности 'наблюдений на РАТАН-600 с помощью режима неподвижного фокуса. -Астроф. Исследования, 1988,26, 105.
60?Голосова С.Я.,Есепкина H.A..Зверев Ю.К..Калихевкч Ю.Н..Корольков Д.В..Крат О.И..Наугольная М.Н., Парийский Ю.Н., Пинчук Г.А., Соболева Н.С., Стоцкий A.A., Шиврис О.Н. Исследование
- 35-
точности отражающей' поверхности главного зеркала РАТАН-600 (Северный сектор).-Астрофизгеские Исследования, 1982, 15, 132. 61?Соболева Н.С.,Темирова A.B. К вопросу о динамическом
диапазоне РАТАН-600.-Астрофиз. Исследования,1984,18,117. 62?Наугольная М.Н..Соболева Н.С. Исследование температурных вариаций поверхности Луны- на коротких сантиметровых волнах РАТАН-600.- Письма в Астрон.Ж. ,1988,14,553. 63.Бурстейн, Хайлес(Burstein D.,Helles С.).Reddening from HI and Galaxy Counts.-Astron.J.,1982, 87, 1165.
vi о
s
Д\)/\) Ш V/C
LOG V
Рис.1.1. Схеиа определения скоростей разлета компонент радиогалактик по смеяенкю характерных деталей в их спектре
180° FT I I Г
120е
60°
•4 *
(Ц
180°
10 20 ; 30 40 X 2[omJ
Рис.1,2.Зависимость интегрального процента поляризации и по-аиционного угла от квадрата длины волны -иодель,учитывают я вращение плоскости поляризации внутри источника и в оболочке.Пунктир- P.A. На расчетные кривые нанесены экспериментальные данные.
R.A.
Рис.1.3. Одномерное распределение волне
ты на волне 6 си' (Кэцбридж
Jy 1000
рное распределение радиояркости Лебедя-Л на 1.38 си с разрешением 8"(РАТАН-бСО)и изофо-волне 6 си (Кэцбридг).
100 -
ю
1 10 GHZ
Рис.1.4. Интегральный спектр центрального источника Цен тавра-А < двойного).
13Ь23т128 22т488 22т24в гг0^0
Рис.1.5.Одномерные распределения радиояркости центрального .объекта Центавра-А(РЛТАН-бСО),оптическое изображение К/ОС 5128 и изойоти на волн. 21 си(Авс.ралийские наб-дпдения.
13Ь22И50В ЗО3 108
Рис.1.6. Нормированное распределение радиояркости центрального объекта Центавра-АСядерныя источник исключен) на волках 2,3.9 и 6.5 о/ (а) и позиционного угла элек-
1972.3 79.1 81.1 Рис.1.7. Интегральный спектр объекта Персей-А. Внизу-радио-изображения на разных частотах,в той числе "гибридные карты" на 5 и 10.7 Ггц в различные эпохи наблп-дений.
НОС 1275
К
» II
— В.А. 1.035 К
ЗС 83» 1
Рис.1.в. Вверху-ожидаемая кривая проховдения параметра Стскса 1у-1х. Каблпдаемая кривая прохождения параметра Стокса 0 на волне 7.6 см. (внизу)
Рис.11.1. Одномерные распределения радиояркости радиоисточника ЗС 227 на волнах 3.9 си (РАТАЕ-СОО) и 9» см 01ндия) (а). Интегральный спектр объекта ЗС 227 (б\
F. U.
0.1
10 GHa
1000
100
10
■ ■ — \ --- 30 348
\ -
- N \ \
Рис.II.2.интегральный спектр объекта Геркулес-А
S>50mJy Цш
lAhUy 0.9-• * • • • • • 0 о
i -30" • • • 1 ВО" А«о о
0 •05й-
1:
h V
О
__ III
Г , ПР
Рис.III. 1 -20" -ю" 0 10" 20" 30"
Разность координат ярких объектов по каталогам tJTRAO и ЕС
1
Рис.ш.2 0.1 1 10 100 лОу
Дифференциальная кривая подсчетов источников (Келлерманн.Уолл, 1987).Данные РАТАН-600 обозначены ( х ).Отмечено охидаеиов положение объектов ХКАб.
РИС.1*.1
Зависимость видимой звездной величины от красного скеяения с учетом схемы эволюции свртимости гигантских эллиптических галактик (Аримото.Иоюии,. 1987),Измеренные красные смещения для двух далеких рздиогалактик отсечены крестами (опубликованные ДаННЫб}
¿4*55*45'
„ Peak flux a 1-3379E-01 JY/BEAM
RC0162S+0448
04 55
34.0 —
33.0 -
1 ¿"2^21^0 21ÍS5 21Í80 21>5 21Ï70
RIGHT ASCENSION (B1950)
Peak flux = 1.6249E-02 JY/3EAM Leva a 1.0000E-C4 * f-4.00, -2.00, 2.000, 4.000, 8.000, 16.00,32.00, 64.00,128.0, 256.0.512.0)
Рис.iv.2 Радиокарта одного из объектов RC каталога с крутым спектром типа FRil .полученные с поиощьп VXA на волнах 20 си (разрешение 02 х ч'.12) (вверху) и б си (разрешение .W х .41) (внизу).
1950.0
Рис. XV.з ПЗС- изображение области вокруг объектаRC , полученное с поиоцыз б-м телескопа CAO РАН. Крестами отмечены положения радиокомпонент, стрелкой - кандидат на оптическое отождествление.
к 10
м 20
10
И 15
- 45 -
радиогалактики компактные нормальные
_1_
»
1-.. 1
.. 1
■
ю
30 100 в"
б
25 26 27 28
~-1
' I ~
.29 хоа Тл гр/{пГ11ъ) в
N
.40 20
n 20
10
57 .
58
59 60 ЬОС Б еге
1-1
-5
-4 ЬОб Н еаиаз
1 „ д
<
1 • . 1 . 1—г—,
-34
-32
-30 100 Зх етв/(всп'Нг)
Piic.IV.4. Физические условия в далеких радиогалактиках. •
Гистограммы: (а)-расстояше мекду компонентами в радиогалактиках с а>1;(б)-монохроматическая светимость на частоте 1.4 Ггц (Но=50 км/(сек Мне), Оо=0): Св>— энергия релятивистских электронов в компонентах(Эвклидова модель Мира;. (г) -напряженность магнитного поля, вычисленная"из условия равенства энергий релятивистских электронов и поля; (д)-окидаемая плотность потока в рентгене (Эвклидова модель Мира).
i Гw-w. 3.
9 cn 25 VII 79
1 Bint
Лгс.У. 1. Кривые прохождения Крабовидной туманности (северный сектор РАТАН-600): (а)-в положении элементов основной поверхности имеется случайная ошибка с £ ~ 1.5 мм. (б) - после устранения случайной ошибки в установке элементов поверхности главного зеркала.