Opredelenie krivoi vrasheniya i shkaly rasstoyanii v Galaktike<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Sistemy koordinat >>
2. Rasstoyaniya do ob'ektov
Dlya vychisleniya kinematicheskih parametrov neobhodimo znat' rasstoyaniya do ob'ektov. Obychno priblizitel'naya, predvaritel'naya ocenka rasstoyaniya izvestna. Odnako ispol'zuemoe v raschetah rasstoyanie mozhet sil'no otlichat'sya ot istinnogo, poskol'ku ono chashe vsego opredelyaetsya kosvennymi metodami, opirayushimisya na nekotorye predpolozheniya ili kalibrovochnye sootnosheniya, kotorye mogut okazat'sya ne vpolne tochnymi. V 1980-h - 1990-h g. astronomy ozhidali, chto kosmicheskii proekt HIPPARCOS blagodarya vysokoi tochnosti trigonometricheskih parallaksov dalekih zvezd prineset okonchatel'noe reshenie problemy kalibrovok shkaly rasstoyanii dlya mnogih klassov zvezd. No opublikovannyi v 1997 g. katalog [7], i tem bolee mnogochislennye posleduyushie publikacii, neskol'ko ohladili optimizm issledovatelei i vse eshe dopuskayut neodnoznachnoe tolkovanie rezul'tatov proekta [8], chto i delaet zadachu utochneniya shkaly rasstoyanii po-prezhnemu aktual'noi.
V bol'shinstve sluchaev issledovateli struktury i kinematiki
Galaktiki ispol'zuyut fotometricheskoe rasstoyanie,
vychislyaemoe po horosho izvestnoi formule dlya modulya
rasstoyaniya:
gde
i 
- vidimaya i absolyutnaya zvezdnye velichiny
sootvetstvenno (vzyatye dlya odnoi i toi zhe cvetovoi polosy), 
-
mezhzvezdnoe pogloshenie, 
- vyrazhennoe v parsekah
fotometricheskoe rasstoyanie do ob'ekta. Dlya zvezd postoyannogo
bleska absolyutnaya velichina ocenivaetsya, kak pravilo, po
spektral'nomu klassu i klassu svetimosti - dlya etoi celi imeyutsya
sootvetstvuyushie kalibrovochnye zavisimosti, vyvedennye po takim zhe
zvezdam s horosho izvestnymi trigonometricheskimi rasstoyaniyami
(sm., naprimer obzor [6]). U nekotoryh klassov
peremennyh zvezd (dolgoperiodicheskih (Mirid) i polupravil'nyh
peremennyh, klassicheskih cefeid) imeetsya zavisimost' mezhdu
periodom pul'sacii i srednei po periodu absolyutnoi velichinoi.
Privedem, naprimer, shiroko ispol'zuemuyu zavisimost' "period -
svetimost'" dlya klassicheskih cefeid [2]:
gde
- period fundamental'nogo tona pul'sacii, 
-
absolyutnaya velichina v luchah 
, a nizhnii indeks 
oboznachaet
absolyutnuyu velichinu, sootvetstvuyushuyu potoku izlucheniya,
usrednennomu po periodu pul'sacii. Pogloshenie sveta vychislyaetsya
standartnym sposobom, ishodya iz nablyudaemogo cveta cefeid 
i normal'nogo cveta, ocenivaemogo po poluempiricheskoi
zavisimosti "period - normal'nyi cvet" [2]
Rasstoyaniya do peremennyh zvezd tipa RR Liry v techenie mnogih let vychislyalis' v predpolozhenii, chto ih srednyaya absolyutnaya velichina odinakova i ravna
[3]; pozdnee vyyasnilos', chto absolyutnaya velichina v
luchah V zavisit ot pokazatelya metallichnosti 
([4], [11]) (a v infrakrasnoi oblasti
spektra u nih sushestvuet i zavisimost' "period - svetimost'").
Shkala rasstoyanii do sharovyh skoplenii takzhe opiraetsya na
RR-Liridy - obychno svetimost' zvezd gorizontal'noi vetvi sharovyh
skoplenii otozhdestvlyaetsya so svetimost'yu RR-Lirid. Pogloshenie do
etih ob'ektov neploho ocenivaetsya po kartam raspredeleniya
mezhzvezdnogo poglosheniya [13]. Chto kasaetsya
rasseyannyh zvezdnyh skoplenii, to samyi nadezhnyi sposob
opredeleniya ih fotometricheskih rasstoyanii zaklyuchaetsya v podbore
teoreticheskoi izohrony, nailuchshim obrazom (posle ucheta
mezhzvezdnogo poglosheniya) vosproizvodyashei nizhnyuyu ogibayushuyu
nablyudaemoi glavnoi posledovatel'nosti skopleniya na diagramme
Gercshprunga-Ressela ("cvet-velichina") [5]. Po
izvestnomu poglosheniyu i raznosti absolyutnyh i vidimyh zvezdnyh
velichin, otnosyashihsya sootvetstvenno k izohrone i skopleniyu,
vychislyaetsya rasstoyanie. Stanovitsya yasno, chto shkala rasstoyanii
neposredstvenno zavisit ot shkaly ispol'zuemyh absolyutnyh velichin.
Ochevidno, chto fotometricheskie rasstoyaniya opredelyayutsya s nekotoroi
oshibkoi. Osnovnye istochniki oshibok - netochnosti v opredelenii
velichiny mezhzvezdnogo poglosheniya (osobenno dlya klassicheskih
cefeid) i absolyutnoi velichiny zvezdy. Kak uzhe bylo upomyanuto,
absolyutnye velichiny opredelyayutsya iz kalibrovochnyh sootnoshenii,
vyvedennyh po zvezdam s izvestnymi trigonometricheskimi
rasstoyaniyami. Oshibki kalibrovok, konechno zhe, perenosyatsya na
absolyutnye velichiny. Naprimer, v blizhaishei okrestnosti Solnca
(gde sravnitel'no tochno izmereny trigonometricheskie parallaksy)
prakticheski net zvezd vysokoi svetimosti (spektral'nyh klassov O
i V), poetomu shkala absolyutnyh velichin takih zvezd ves'ma
netochna. Vse skazannoe vyshe otnositsya i k izohronam, t.k. oni
ishodno rasschityvayutsya ne v pokazatelyah cveta i zvezdnyh
velichinah, a v peremennyh 
- 
(effektivnaya
temperatura - bolometricheskaya svetimost'). Perevod etih edinic v
pokazateli cveta i absolyutnye zvezdnye velichiny takzhe
osushestvlyaetsya s pomosh'yu empiricheskih kalibrovochnyh sootnoshenii
mezhdu effektivnoi temperaturoi i pokazatelem cveta, spektral'nym
klassom (ili pokazatelem cveta) i bolometricheskoi popravkoi. V
rezul'tate fotometricheskie rasstoyaniya akkumuliruyut kak sluchainye,
tak i sistematicheskie oshibki, velichina kotoryh zaranee ne
izvestna. Ispravlenie sistematicheskih oshibok yavlyaetsya osnovnoi
zadachei utochneniya shkaly rasstoyanii, togda kak sluchainye
oshibki harakterizuyut tochnost' opredeleniya rasstoyanii otdel'nyh
ob'ektov. Poskol'ku shkala vnutrigalakticheskih rasstoyanii
ekstrapoliruetsya v konechnom schete na vsyu vidimuyu Vselennuyu,
utochnenie shkaly vazhno ne tol'ko lish' s tochki zreniya izucheniya
stroeniya i kinematiki nashei Galaktiki -- ono zatragivaet ves'ma
shirokii krug vazhneishih astrofizicheskih i kosmologicheskih problem,
v tom chisle problemu sootvetstviya vozrastov naibolee staryh
naselenii galaktik i vsei Vselennoi [16].
Takim obrazom, nashei konechnoi zadachei yavlyaetsya ne tol'ko
opredelenie kinematicheskih parametrov podsistem (v tom chisle
krivoi vrasheniya), no i utochnenie ispol'zuemoi shkaly rasstoyanii.
Poetomu uslovimsya srazu zhe chetko razgranichivat' raznye "vidy"
rasstoyanii, kotorye budut ispol'zovat'sya v dal'neishem izlozhenii.
Pust' 
- prinyatoe rasstoyanie do zvezdy. Ono opredelyaetsya
prinyatym srednim znacheniem ee absolyutnoi velichiny (sm. vyshe).
- utochnennoe rasstoyanie, sootvetstvuyushee utochnennoi
srednei absolyutnoi velichine. Istinnaya absolyutnaya velichina zvezdy
nam ne izvestna i mozhet otlichat'sya ot svoego srednego znacheniya na
velichinu
, kotoruyu mozhno traktovat' kak sluchainuyu
oshibku. Nakonec, 
- istinnoe rasstoyanie (emu sootvetstvuet
istinnoe znachenie absolyutnoi velichiny zvezdy). Raznost'
predstavlyaet soboi sluchainuyu oshibku opredeleniya
rasstoyaniya i neposredstvenno svyazana s "kosmicheskim" (t.e.
ob'ektivno sushestvuyushim) rasseyaniem absolyutnyh velichin zvezd
otnositel'no nekotorogo srednego znacheniya. Eto rasseyanie
ob'yasnyaetsya glavnym obrazom neizbezhnymi razlichiyami v vozraste
(ili v evolyucionnom statuse) i himicheskom sostave zvezd odnogo i
togo zhe spektral'nogo klassa i klassa svetimosti, i uchest' ego
prakticheski nevozmozhno. Legko ponyat', chto
. Vvedem takzhe popravku k shkale
rasstoyanii
i ee oshibku 
po formule
. Rasseyanie popravki
svyazano s rasseyaniem otnositel'no , t.e. v
konechnom schete s
. Neslozhno vyvesti sootnosheniya
. Predpolozhim, chto velichina
raspredelena po normal'nomu zakonu s nulevym srednim znacheniem i
srednekvadratichnym otkloneniem
(oshibkoi
kalibrovki shkaly absolyutnyh velichin issleduemyh ob'ektov ili
tochnost'yu opredeleniya absolyutnyh velichin. Chashe vsego eta velichina
izvestna. Ee mozhno legko svyazat' so srednekvadratichnym rasseyaniem
popravki shkaly rasstoyanii:
. Eti formuly budut ispol'zovany dalee.
Pri vychislenii tol'ko lish' kinematicheskih parametrov podsistemy,
bez utochneniya shkaly rasstoyanii, koefficient shkaly 
sleduet
polozhit' ravnym 1.
<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Sistemy koordinat >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
luchevaya skorost' - krivaya vrasheniya - Galaktika - metod maksimal'nogo pravdopodobiya
Publikacii so slovami: luchevaya skorost' - krivaya vrasheniya - Galaktika - metod maksimal'nogo pravdopodobiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
