Кинематика Местной системы звезд тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.01 ВАК РФ

Заключение составляющим в лучевых скоростях при определении оценок первой и второй производной угловой скорости (входящих в Q! и Q"). Из-за этого пришлось зафиксировать &'0г и со '¿г2 равными значениям, полученным из анализа собственных движений звезд. В качестве наблюдательного материала мы использовали лучевые скорости 2537 звезд, приведенные в каталоге FK5 и FK5 Ext, и получили следующие оценки геометрических характеристик МСЗ: о = 227 ± 34, bo = 29 ± 45 , ло = 2.6± 1.8, что не противоречит результатам, основанным на собственных движениях звезд.

Подводя итоги, можно сказать, что Местную систему образуют звезды главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рессела спектральных классов А и F, находящиеся от нас на расстоянии до 300 гас. За наиболее вероятные оценки параметров МСЗ могут быть приняты следующие значения: координаты полюса вращения

Lo = 313° ± 9°,

Во = + 60° ± 7° или Ро = 30° ± 7°; направление на ось вращения (координаты центра вращения) о = 253° ± 9°, Ьо = - 13° ±8°; расстояние до оси вращения (до центра МСЗ) го = 180 ± 70 пк; угловая скорость вращения МСЗ и ее производные ю0 =+0.92 ± 0.19 "/юо лет, со'0г = - 0.95 ± 0.27 7юолет, а'У = +2.12 ± 0.83 "А оо лег; Направление вращения

• . • ' Галактики

Рис. 7.2 "Антициклоны" в Галактике

Наше исследование Местной системы звезд затрагивало лишь кинематическую сторону вопроса. Мы не касались самой природы МСЗ. Рассмотрение этого выходят за рамки настоящего исследования. Однако, мы считаем полезным привести некоторые современные сведения из звездной динамики и астрофизики.

В первой половине XX века исследования, посвященные местным аномалиям, использовали подсчет звезд в разных направлениях (Сире, 1928; Минер, 1930). Попытка оправдать существование Местной системы сводилась к поиску областей повышенной концентрации звезд, так как рабочей гипотезой вращения МСЗ было вращение звезд около какого-либо гравитирующего центра.

В 1980-90-е годы появились исследования по звездной динамике, позволяющие по-иному взглянуть на природу МСЗ. В работах A.M. Фридмана (1997) и его коллег показывается, что между спиральными ветвями Галактики вблизи радиуса коротации находятся "антициклоны", которые вращается в противоположную сторону, нежели Галактика. Их происхождение объясняется гидродинамическим путем.

Возможно Местная система звезд является как раз таким "антициклоном" между спиральными рукавами Галактики (Рис. 7.2).

Существование Местной системы звезд подтверждается исследованиями профиля линии межзвездного водорода на длине волны 21 см (Петровская, Малахова, Шеховцова, 1996). В этой статье убедительно показывается, что вблизи Солнца наблюдается вихрь с обратным вращением.

Таким образом, к существованию особой кинематики МСЗ нас подводят теоретические исследования, анализ собственных движений звезд и радионаблюдения.

В процессе выполнения данной работы получены следующие новые научные результаты, выносимые на защиту:

• новый метод решения уравнений вращения МСЗ; исследование влияния систематических ошибок каталогов на определяемые параметры вращения МСЗ; значения параметров вращения МСЗ, определенные по различным по наземным каталогам;

• параметры вращения МСЗ, определенные по космическому каталогу тррагсов с использованием параллаксов и определением координат полюса вращения из наблюдений; локализация МСЗ в пространстве, а также определение физических характеристик звезд, составляющих Местную систему.

Работа выполнена в Астрономическом институте Санкт-Петербургского университета.

В заключение автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю В.В. Витязеву за постановку задачи и внимательное отношение к диссертанту. Автор благодарит организационный комитет конкурса "Молодые ученые" на неоднократную финансовую поддержку.

1. Аоки и Сома, 1978 / S.Aoki, M.Soma, H.Kinoshita and K.1.oue: Conversion Matrix of Epoch В 1950.0 FK4-Based Positions of Stars to Epoch J2000.0 Positions in Accordance with New IAU Resolutions, Tokyo Astronomical Observatory, University of Tokyo

2. Астериадис, 1977 / G.Asteriadis: Determination of Precession and Galactic Rotation from the Proper Motions of the AGK3, Astron. & Astrophys., 56, 25-38

3. А.Н.Балакирев, 1978, Исследование поля пространственных скоростей В-звезд, Астрономический Журнал, т. 55, Вып. 4.

4. Бастиан и др., 1993 / Bastian U., Roser S., PPM Star Catalogue, Vol III-IY, Astronomosches Rechen-Inst., Heidelberg.

5. Босс, 1937 / Boss В. General Catalogue of 33342 stars for the epoch 1950.0, Washington.

6. Босс, 1938 / Boss B. Astron. Journal, N 47, 1938.

7. Броше, 1966 / Brosche P., Representation of Systematic Differences in Positions and Proper Motions of Stars by Spherical Harmonics, Yeroff. Astr. Rechen-Inst., Heidelberg, N17.

8. Броше и Шван, 1986 / P.Brosche and H.Schwan: The Search for Unwanted Signals: Systematic Trends in Proper Motions of Fundamental Stars, H.K.Eichhorn and R.J.Leacock (eds.), Astrometric Techniques.

9. Броше и Шван, 1981 / P.Brosche and H.Schwan: Systematic Motions of Fundamental Stars, Astron.&Astrophys, 99,311-319.

10. Броше, Новацкий, Штрабель, 1964 / Brosche, P., Nowacky, H. and Strabel, W. Yeroff. Astron. Rechen-Institut, Heidelberg, N15, 1-51.

11. Ван-де-Камп и Высоцкий, 1937 / P. van-de-Kamp and A.N.Vysotskty, Publ. Mc. Cormick Observatory, 7.

12. В.В.Витязев, 1983,0 влиянии уравнения яркости в собственных движениях звезд на определение звездно-астрономических постоянных Вестник Ленингр. Ун-та, N13, с. 75-81

13. Витязев, 1986 / V.V.Vityazev. Brosche's method for representing systematic differences in positions and proper motions of stars, H.K.Eichhorn and R.J.Leacock (eds.), Astrometric Techniques, 87-94.

14. В.В.Витязев, 1989а, О кинематических исследованиях собственных движений звезд: Раздельное решение основных кинематических уравнений. Депонир. ВИНИТИ АН СССР, N 5695-В89, с 1-18.

15. В.В.Витязев, 1989b, О кинематических исследованиях собственных движений звезд: Совместное решение основных кинематических уравнений. Депонир. ВИНИТИ АН СССР, N 5696-В89, с 1-17.

16. В.В.Витязев, 1989с, О кинематических исследованиях собственных движений звезд: Анализ результатов определения звездноастрономичес-ких постоянных УДК 521.27. Депонир. ВИНИТИ АН СССР, N 5697-В89, с 1-17.

17. В.В.Витязев, 1990а, Исследование собственных движений звезд с помощью сферических функций, Физическая полнота классических моделей вращения Галактики. Кинематика и физика небесных тел, т. 6, N3

18. В.В.Витязев, 1990b, Физическая полнота классических моделей вращения Галактики. Кинематика и физика небесных тел, т. 6, N 4.

19. Витязев, 1991 / V.V.Vityazev. The Kinematics of 512 Stars in the System of FK5, Astroph. and Space Science 177, 213-214.

20. Витязев, 1994 / V.V.Vityazev. The ROTOR: a New Method to Derive Rotation between Two Reference Frames, Astron.&Astrophys.Transactions, Vol. 4, 195-218.

21. B.B. Витязев, E.B. Витязева, 1985, Об улучшении систем прямых восхождений каталогов GC и N30. Ученые записки ЛГУ, N 416.

22. В.В.Витязев, А.С.Цветков, 1989, Представление кинематических компонент в собственных движенях звезд с помощью сферических функций, Вестник Ленингр. Ун-та, Сер. 1, Вып. 2.

23. В.В.Витязев, А.С.Цветков, 1990, Исследование собственных движений и лучевых скоростей звезд с помощью сферических функций, Вестник Ленингр. Ун-та, Сер. 1, Вып. 1.

24. В.В.Витязев, А.С.Цветков, 1991, Систематические разности положений и собственных движений звезд каталогов FK5, GC и N30, Вестник Ленингр. Ун-та, Сер. 1, Вып. 1.

25. В.В.Витязев, А.С.Цветков, 1996, Поправка постоянной прецессии и параметры вращения галактики по данным каталога РРМ, материалы конференции "Современные проблемы и методы астрометрии и геодинамики", С.-Петербург, с. 28-35.

26. Дайсон, 1929 / Dyson, F.H. M.N.Roy.Soc.,90, 233.

27. Денен, Бинней, 1997 / W. Dehnen, J. Binney: Local stellar kinematics from Hipparcos data, A. A. 9710077

28. Зонн и Рудницкий, 1959, Звездная астрономия. Изд-во Иностранной литературы, Москва, 448 с.

29. Каптейн, 1905 / Kapteyn J.C., Address before St. Louis Exposition Congress, 1904, Brit. Association Report, p. 257.

30. Корбин и др., 1991 / Corbin, Т.Е., Urban, S.E., Astrographic Catalogue Reference Stars (ACRS), US Naval Observatory.

31. Клубе, 1972 / S.Y.M.Clube: Galactic Rotation and the Precession Constant, Mon. Not. R. asstr. Soc., 159, 289-314.

32. П.Г. Куликовский, 1985, Звездная астрономия, M.

33. Куницкий, 1935 / Kunitsky, R.V., Astron. J., XII, 229.

34. Линблад, Лоден, Палоуш, Линдегрен, 1997а / P.O. Lindblad, К. Loden, J. Palous, L. Lindegren, Runaway stars and the force perpendicular to the Galactic plane, (Preprint A&A).

35. Линблад, Лоден, Палоуш, Линдегрен, 1997b / P.O. Lindblad, К. Loden, J. Palous, L. Lindegren, The kinematics and nature of Gould's belt a 30 Myr old star forming region, (Preprint A&A), 1997

36. Линдблад, 1927 / Lindblad В., On the course of the ellipsoidal distribution of stellar velocities, Arkiv Math. Astron. Fys. 20 A, N 17, 1.

37. B.B. Ляхович, A.M. Фридман, O.B. Хоружий, 1997, О наблюдательном определении природы спиральных рукавов галактики, Астрон. журн., N4, с. 509-535

38. Ма и др., 1998 / С. Ma, Е. F. Arias, Т. М. Eubanks, A. L. Fey, А.-М. Gontier, С. S. Jacobs, О. J. Soversl, В. A. Archinal, P. Charlot2: The international celestial reference frame as realized by very long baseline interferometry. Astronomical Journal.

39. Минер, 1930 / Mineur, M.N., Lyon Bull. N12, pp. 287-312.1. Список литературы

40. Миямото и Сома, 1993 / Miyamoto М., and Soma М. Is the Vorticity Vector of the Galaxy Perpendicular to the Galactic Plane? I. Precessional Correction and Equinoctial Motion Correction to the FK5 System, Astron. J., Vol. 105 (2), pp. 691—701.

41. Морган, 1952/ Morgan H.R. Catalog of 5268 standard stars, 1950.0, based on the Normal System N30,- Astron. Papers. Vol. 13., p. 110-321.

42. К.Ф. Огородников, 1944, Астр, журнал, XXI.

43. К.Ф. Огородников, 1958, Динамика звездных систем, М.

44. Оорт, 1927 / Oort J. Н., Observational evidence conforming Linblad's hypothesis of a rotation of the galactic system, Bull. Astron. Netherl. 3, N 120, 275, 1927

45. Перриман и др., 1997 / Perryman M.A.C., et al., The Hipparcos and Tycho Catalogues, vol. 1-17, ESA.

46. II.II. Паренаго, 1954, Курс звездной астрономии, М.

47. И.В.Петровкая, Ю.Н.Малахова, Т.В.Шеховцова, 1996 / Yu.N.Malakhova, I.V.Petrovskaya, T.V.Shekhostova, The giant vortices near the Galactic corotation radius from 21 cm line profiles, (preprint)

48. С.П.Рыбка, 1993, Кинематика звезд PPM в околосолнечных окрестностях. Кинематика и физика неб. тел, т.9, N5, с.46-50.

49. Сире / Seares, Е.Н. Astron. J., 67,61. 1928.

50. Турон и др., 1993 / Turon С. et al. The Hipparcos Input Catalogue, Bull. Inform. CDS, Vol 43, p.5.

51. Фрике, 1967 / W.Fricke: Precession and Galactic Rotation Derived from Fundamental Proper Motions of Distant Stars, Astr Journal 72, No. 10.

52. Фрике, 1971 / W.Fricke: Determinations of Precession, Celestial Mechanics Vol. 4, 150-162.

53. Фрикке, 1977 / W. Fricke: Basic material for determination of precession and of Galactic rotation and review of methods and results. Veroff. Astron. Rechen-Inst. Heidelberg, N28, p. 1-52.

54. Фрикке и др. 1988 / W. Fricke Fifth Fundamental Catalogue (FK5). Veroff. Astron. Rechen-Institut, Heidelberg, N 32.

55. Фрикке, Копф, 1963 / W. Fricke, A. Kopff: Fourth Fundamental Catalogue (FK4). Veroff. Astron. Reehen-Institut, Heidelberg, N 10.

56. Фрике и Циомис, 1975 / W.Fricke and A.Tsioumis: Galactic Rotation and Local Irregularities Derived from Fundamental Proper Motions and Radial Velocities, Astron. & Astrophys. 42, 449-455.

57. Фрогель, 1974 / J.A.Frogel and R.Stothers: The local complex of О and В stars. I. Distribution of Stars and interstellar dust. Astron. Journal 79.

58. Цветков, 1995a / Tsvetkov A.S., The Local stellar system: kinematics derived from radial velocities. Astron. and Astrophys. Transactions, 1995, Vol. 8, pp. 145-156.

59. Цветков, 1995b / Tsvetkov A.S., The Local stellar system: kinematics derived from proper motions. Astron. and Astrophys. Transactions, Vol.9, pp. 1-25.

60. Цветков, 1997 / Tsvetkov A.S., The Local Stellar system: kinematics derived from the HIPPARCOS catalogue. Journees 1997, Systemes de reference spatio-temporels, September 22-24, Prague, Czech Republic.

61. Цветков, 1988 / Tsvetkov A.S., Kinematics of the Local Stellar system. Proceedings of the IV international workshop on positional astronomy and celestial mechanics, Universität de Valencia, Spain, pp. 73-80

62. Цветков, 1999b / Tsvetkov A.S., Hipparcos: Rotational vector of nearby stars, Journees 1999, Systemes de reference spatio-temporels, September 13-15, Dresden, Germany, in print.

63. Циомис и Фрике, 1979 / A.Tsioumis and W.Fricke: A Contribution to the Kinematics of the Gould Belt, Astron & Astrophys., 75,1-6

64. Шарлье, 1921 /Charlier, C.V.L., Lund Medd., ser. II, 26.

65. Р.Б.Шацова, 1950, Асимметрия собственных движений GC Босса, Ученые записки ЛГУ, N 136.

66. Р.Б.Шацов, 1952, Асимметрия лучевых скоростей, Ученые записки ЛГУ, N 153.

67. Шван, 1977 / Н.Schwan: Development and Testing of a Method to Derive an Instrumental System of Positions and Proper Motions of Stars, Veroff. Astronom. Rechen-Institut, Heidelberg, No. 27.

68. Шван, 1988 / H.Schwan: A computer program for evaluating the analytical representation of the systematic differnces between the FK4 and the FK5 or other catalogues of star positions or proper motions, Astron.&Astrophys, 198, 363-364.

69. Шварцшильд К., 1907 / Schwarzschild К. Ueber die Eigenbewegungen der Fixsterne, Nachr. d. Kgl. Ges. d. Wissensch, zu Goettingen, 614.

70. Шильт, 1928 / Schilt J. Galactic rotation derived from proper motions of Boss's PGC. AstronJ., 39, N 1., p. 17.