
<< 6.10 Metod Zdanavichyusa | Oglavlenie | 6.12 Primenenie rassmotrennyh metodov >>
- 6.11.1 Opredelenie atmosfernoi ekstinkcii
- 6.11.2 Vosstanovlenie funkcii raspredeleniya energii v spektre
6.11 Posledovatel'no-geterohromnaya metodika Tyan'-Shan'skoi observatorii
Glavnym preimushestvom metoda Zdanavichyusa yavlyaetsya to, chto napryamuyu
vychislyayutsya geterohromnye integraly. Ne delaetsya nikakih predpolozhenii
o povedenii teh ili inyh koefficientov. Osnovnye neobhodimye
koefficienty vychislyayutsya. Pravda, eto delaetsya na osnove nekotoryh
model'nyh predstavlenii, ispol'zuetsya ne istinnaya, a srednyaya krivaya
spektral'noi prozrachnosti atmosfery , primenyayutsya ne
istinnye, a srednie dlya spektral'nogo podklassa raspredeleniya energii v
spektre
i raschet vedetsya dlya standartnyh, a ne mgnovennyh
instrumental'nyh krivyh reakcii polos. Krome togo, metod prednaznachen
lish' dlya redukcii pokazatelei cveta.
Nalichie v metode Zdanavichyusa perechislennyh uproshayushih predpolozhenii posluzhilo prichinoi dlya razrabotki metodiki Tyan'-Shan'skoi observatorii GAISh, kotoraya yavlyaetsya v nekotorom smysle rezul'tatom sinteza teh metodov, kotorye my razbirali.
V osnove metoda lezhat osnovnye formuly geterohromnoi
fotometrii (1.7) i (1.9), kotorye my perepishem tak:
O funkcii i pokazatele stepeni
byli neobhodimye
zamechaniya v paragrafe 4.6; v neobhodimyh sluchayah etu funkciyu
nuzhno traktovat' v smysle formuly (4.26).
Verhnii indeks a v oboznachenii funkcii oznachaet, chto v
bol'shinstve sluchaev, kogda dlya issleduemoi zvezdy net pryamyh
spektrofotometricheskih izmerenii, my ispol'zuem normal'noe
raspredelenie energii v spektre dlya dannogo spektral'nogo tipa,
izmenennoe v sootvetstvii s ocenennoi velichinoi mezhzvezdnogo
pokrasneniya. V etom smysle argumentami funkcii
yavlyayutsya
spektral'nyi tip
i obshee mezhzvezdnoe pogloshenie
v
. O parametrah
i
rech' poidet nizhe.
V rassmatrivaemoi metodike sdelana popytka ob'edinit' dostoinstva metodov, kotorye my razbirali v dannoi glave.
Vo-pervyh, tak zhe kak v metode Zdanavichusa snachala vychislyayutsya
znacheniya vynosa pri standartnyh predpolozheniyah o raspredelenii
energii v spektre issleduemoi zvezdy i o vide funkcii atmosfernoi
ekstinkcii. Dal'neishee svoditsya k opredeleniyu iz nablyudenii popravok k
etomu znacheniyu.
Vo vtoryh, tak zhe kak v metode pary ili v metode kontrol'nyh zvezd, pri nablyudeniyah neskol'ko raz za noch' kvaziodnovremenno izmeryaetsya para standartov, imeyushih na moment nablyudeniya raznost' vozdushnyh mass ot 0.5 do 1.2. Eto pozvolyaet opredelit' mgnovennye znacheniya atmosfernoi ekstinkcii.
V tret'ih, tak zhe, kak i v metode Nikonova, regulyarno v techenie nochi izmeryaetsya standartnaya zvezda. Kak pravilo, eto odin ili neskol'ko standartov sistemy WBVR, raspolozhennyh nepodaleku ot toi ploshadki na nebe, v kotoroi vedutsya izmereniya programmnyh zvezd. Eto pozvolyaet sledit' za izmeneniyami ekstinkcii v hode izmerenii. Krome standartnoi zvezdy dlya opredeleniya ekstinkcii ispol'zuyutsya programmnye zvezdy, kotorye izmeryalis' v techenie nochi bolee chem odin raz.
Rassmotrim podrobno algoritm tyan'-shan'skoi metodiki, kak on opisan v osnovopolagayushei stat'e V.G.Moshkaleva, H.F.Haliullina ``Iteracionnyi metod ucheta atmosfernoi ekstinkcii pri fundamental'noi geterohromnoi fotometrii'' (AZh. T.62. S.393).
Budem schitat' izvestnymi (iz dopolnitel'nyh izmerenii) funkciyu
spektral'nogo propuskaniya apparatury
, a takzhe
vneatmosfernye velichiny v instrumental'noi sisteme i raspredeleniya
energii v spektrah neobhodimyh nam zvezd-standartov. Esli my horosho
znaem funkciyu
, to perevod zvezdnyh velichin iz standartnoi
sistemy v instrumental'nuyu i obratno legko osushestvlyaetsya po formule
(5.8).
6.11.1 Opredelenie atmosfernoi ekstinkcii
Vnachale trebuetsya vosstanovit' funkciyu spektral'nogo propuskaniya
atmosfery iz poluchennyh geterohromnyh izmerenii. Osnovoi metoda yavlyaetsya
algoritm posledovatel'nyh priblizhenii i razdelenie
na dve
sostavlyayushie: osnovnuyu (postoyannuyu) i peremennuyu. Takoe razdelenie
imeet ne principial'noe, a prakticheskoe znachenie, poskol'ku reshaet
optimal'nym obrazom problemu nachal'nogo priblizheniya dlya bystroi
shodimosti iteracionnogo processa. Itak,
V kachestve postoyannoi chasti primenyaetsya vyrazhenie, kotoroe vklyuchaet vse
osnovnye sostavlyayushie atmosfernoi ekstinkcii, krome aerozolya:
releevskoe molekulyarnoe rasseyanie, pogloshenie v telluricheskih polosah
ozona, kisloroda, vodyanogo para i dr.:
V svoyu ochered', peremennaya chast' atmosfernoi ekstinkcii predstavlyaetsya
sleduyushei model'yu:
Pri obychnyh nablyudeniyah v sistemah UBV ili WBVR pokazatel' stepeni
sleduet zafiksirovat' v sootvetstvii so srednei spektral'noi
harakteristikoi aerozolya dlya dannoi observatorii. V gl. IV my videli
(sm. ris.4.5), chto nikakim odnim znacheniem pokazatelya
stepeni nevozmozhno opisat' spektral'nuyu funkciyu aerozol'noi ekstinkcii.
Poetomu ispol'zuemaya prostaya formula (6.74) yavlyaetsya ne fizicheskoi
model'yu, a tol'ko approksimacionnoi matematicheskoi formuloi, kotoraya,
kak pokazyvaet opyt, udovletvoritel'no otrazhaet integral'nye
pogloshayushie svoistva aerozolya. V sluchae WBVR-fotometrii v
vysokogornoi observatorii na Tyan'-Shane ispol'zuetsya znachenie
.
Vklad poglosheniya ozonom i vodyanym parom v polnoe atmosfernoe pogloshenie
v polosah ,
,
i
v vysokogornyh usloviyah sostavlyaet obychno
menee chem
na odnu vozdushnuyu massu, a variacii so vremenem
etih sostavlyayushih imeyut primerno takuyu zhe amplitudu. Tak kak tochnost'
opredeleniya velichin
sostavlyaet, kak pravilo,
-
, veroyatny ves'ma bol'shie oshibki parametrov
,
i dr. pri opredelenii ih iz chetyrehcvetnyh shirokopolosnyh
izmerenii. V etom sluchae sleduet ogranichit'sya pervymi dvumya chlenami
formuly (6.74), i formula stanovitsya eshe v bol'shei stepeni
matematicheskoi approksimaciei raznicy mezhdu real'noi atmosferoi (s
oshibkami izmerenii) i ee standartnoi model'yu.
Pust' izmereny dva standarta, zametno razlichayushiesya po vozdushnoi masse.
Pust' dalee,
--
istinnaya vneatmosfernaya raznost' zvezdnyh velichin etoi pary v
instrumental'noi sisteme, a
--
raznost' velichin etih zhe zvezd, vychislennaya po formulam (6.70),
(6.71). Pri vychisleniyah ispol'zuyutsya predvaritel'nye znacheniya
funkcii
, opredelennye soglasno sootnosheniyam
(6.72), (6.73) i (6.74) s predvaritel'nymi znacheniyami
parametrov
,
i dr. V ideal'nom sluchae, pri pravil'nom vide
funkcii
i
i
pravil'nyh znacheniyah vseh parametrov,
. Zadacha nahozhdeniya neizvestnoi funkcii
ravnosil'na resheniyu (v sluchae chetyreh spektral'nyh polos)
sistemy iz chetyreh nelineinyh uravnenii otnositel'no model'nyh
parametrov
vida



Zdes'


V rezul'tate minimizacii funkcionala (6.76) vychislyayutsya
optimal'nye znacheniya parametrov , opredelyayushih v
sootvetstvii s formulami (6.72)-(6.74) znacheniya funkcii
na moment
nablyudeniya pary standartov.
Naidennye znacheniya
dayut vozmozhnost' opredelit' na etot zhe
moment
neizvestnye poka znacheniya konstant
,
harakterizuyushih chuvstvitel'nost' apparatury v raznyh kanalah. Dlya etogo
nuzhno podstavit' v formuly (6.70),(6.71) funkciyu
i velichiny
,
,
, i
dlya zenitnoi
zvezdy pary. Tak izmereniya pary zvezd-standartov na razlichnyh
vozdushnyh massah odnovremenno s opredeleniem
pozvolyayut
kalibrovat' chuvstvitel'nost' priemnoi apparatury.
Znanie velichin pozvolyaet
kontrolirovat' v dal'neishem izmeneniya atmosfernoi ekstinkcii
uzhe
po izmereniyam tol'ko odnoi standartnoi zvezdy. V svete prinyatyh vyshe
soglashenii o razdelenii funkcii
na postoyannuyu i peremennuyu chast',
rech', razumeetsya, poidet ob izmeneniyah so vremenem parametrov
. V etom sluchae trebuetsya minimizirovat' funkcional





Dlya nochei s ustoichivoi prozrachnost'yu parametry mozhno
ocenivat' takzhe po neperemennym programmnym zvezdam, kotorye izmeryalis'
bolee odnogo raza za interval nablyudenii. Pust' provedeny izmereniya
dlya
takih zvezd s nomerami
(
), prichem kazhdaya iz
nih snachala izmeryalas' v moment vremeni
, a zatem v moment
, prichem za vremya mezhdu etimi izmereniyami vozdushnaya massa
neskol'ko izmenilas'. Vospol'zuemsya tem, chto ih velichiny, vynesennye
za atmosferu, dolzhny byt' odinakovy. V etom sluchae rech' poidet o
minimizacii sleduyushego funkcionala:


6.11.2 Vosstanovlenie funkcii raspredeleniya energii v spektre
Teper', kogda mozhno schitat', chto funkciya atmosfernoi ekstinkcii
nam izvestna, pokazhem, kak pri etom mozhno vosstanovit'
neizvestnuyu funkciyu
dlya programmnyh zvezd.
Pervoe priblizhenie. Esli spektral'nyi tip izvesten, to beretsya
sootvetstvuyushee emu srednee nepokrasnennoe raspredelenie energii
. Esli spektr zvezdy neizvesten, to na pervom
etape berem lyuboe raspredelenie energii, naprimer dlya
spektral'nogo tipa F0 V. S etoi funkciei po formulam (6.70),
(6.71) opredelyaem predvaritel'nye vneatmosfernye velichiny zvezdy v
instrumental'noi sisteme.
Vtoroe i posleduyushie priblizheniya. Iz chetyreh poluchennyh velichin
sostavlyayutsya vsevozmozhnye pokazateli cveta i velichiny
. Oni nanosyatsya na raznoobraznye dvuhcvetnye diagrammy, diagrammy
``pokazatel' cveta-
'' i ``
''. Pri raschetah na EVM takie
diagrammy dlya ispol'zuemoi instrumental'noi sistemy mozhno
approksimirovat' podhodyashimi polinomami. Po etim diagrammam utochnyaetsya
spektral'nyi klass (a po vozmozhnosti i klass svetimosti) i velichina
mezhzvezdnogo poglosheniya
. Posle etogo vybiraetsya utochnennoe
raspredelenie energii v spektre
i ``pokrasnyaetsya''
v sootvetstvii s naidennoi velichinoi
. Zatem funkciya
vnov' podstavlyaetsya v formuly (6.70),
(6.71) dlya polucheniya
v sleduyushem priblizhenii.
Moshkalev i Haliullin ukazyvayut, chto kogda
imeetsya dvumernaya spektral'naya klassifikaciya zvezdy, dostatochno dvuh
priblizhenii. V protivnom sluchae trebuetsya bol'shee kolichestvo
priblizhenii, osobenno pri neblagopriyatnyh usloviyah nablyudenii, (bol'shaya
vozdushnaya massa, plohaya prozrachnost', pekulyarnyi spektr i t.p.), no
iteracionnyi process bystro shoditsya, davaya stabil'noe znachenie iskomoi
funkcii
. V sluchae nesovpadeniya spektral'nogo
klassa, opredelennogo spektral'no i fotometricheski, sleduet otdat'
predpochtenie dannym fotometrii, ibo iz-za vozmozhnoi peremennosti zvezdy
ili nevernogo ee otozhdestvleniya fotometricheskie dannye dolzhny bolee
sootvetstvovat' reduciruemoi zvezde.
Pri izvestnyh spektral'nyh
koefficientah atmosfernoi ekstinkcii , izvestnoi funkcii
raspredeleniya energii v spektre
i opredelennyh velichinah
iskomye vneatmosfernye velichiny programmnyh zvezd opredelyayutsya
pryamoi podstanovkoi v formuly (6.77), (6.78).
<< 6.10 Metod Zdanavichyusa | Oglavlenie | 6.12 Primenenie rassmotrennyh metodov >>
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie
Publikacii so slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |