Астрономы КФУ продолжают наблюдать звездное небо

Доцент кафедры вычислительной физики Института физики КФУ Алмаз Галеев вернулся из Турции, где на Российско-Турецком телескопе (РТТ-150) вел наблюдения неба и космических объектов. О своей работе астронома, а также о полученных результатах ученый любезно рассказал пресс-центру КФУ.

Второго августа 2014 года завершился мой очередной сет наблюдений на 1.5-м Российско-Турецком телескопе (РТТ-150) в Турецкой национальной обсерватории TUBITAK. К сожалению, большинство людей, даже некоторые мои коллеги-физики считают, что астрономические наблюдения – это приятное времяпрепровождение, когда астроном чуть ли не глазом в телескоп смотрит на звезды, планеты, туманности. На самом деле современные профессиональные астрономические наблюдения сочетают в себе самые передовые научные технологии, высокий уровень знаний – профессионализм астрономов, большую ответственность за результат и немного везения.

Деятельность астрономов-профессионалов определяется не собственными интересами, а проходит в рамках той научной группы, в которой они работают. А задачей профессиональных астрономических наблюдений является получение конкретных научных данных с целью проверить и подтвердить существующие научные теории в астрофизике и космологии или предложить новые идеи для развития астрономической науки. Поэтому наблюдения на профессиональных телескопах строго регламентированы и выполняются в рамках специальных научных программ. Разъясню это на примере нашего телескопа РТТ-150.

Большинство современных крупных профессиональных астрономических телескопов работает в рамках международных проектов. Например, Российско-Турецкий телескоп РТТ-150 – это совместный проект, в котором на основе подписанного Соглашения участвуют три партнера – Казанский университет, предоставивший 1.5-м телескоп, и Академия наук Татарстана с одной стороны, Институт Космических исследований РАН с другой, поставляющий на телескоп современное оборудование, и Турецкая обсерватория TUBITAK (находящаяся в 50 километрах к западу от Антальи) как сторона, обеспечившая создание инфраструктуры и техническую поддержку проекта. Каждая сторона имеет определенную долю наблюдательного времени на этом телескопе. Так, казанские астрономы выезжают на наблюдения каждый месяц примерно на 10-20 дней. В этот раз я выполнял наблюдения на телескопе в течение двух недель с 19 июля по 2 августа каждую ночь с 8 часов вечера до 6 утра без выходных и праздников.

Рис.1 Вид на обсерваторию TUBITAK, справа здание телескопа РТТ-150

Особенности астрономических наблюдений

Разумеется, мы заранее планируем программу наблюдений, учитывая, какая часть неба будет видна в этом месяце, какие фазы Луны будут во время наблюдений, какой прибор будет использоваться. В этот сет я наблюдал на многофункциональном приборе TFOSC, который позволяет получать как прямые снимки астрономических объектов, так и различные спектры звезд и галактик.

Почему же работа астронома-наблюдателя остается такой трудоемкой, несмотря на компьютеризацию астрономии? Первая и самая главная трудность, которая возникает перед астрономами – это зависимость от погоды. Эта трудность была всегда и не зависит ни от каких технических достижений! Конечно, сейчас астрономы имеют возможность заранее анализировать климатические условия и строят обсерватории в местах с наилучшим астрономическим климатом. Поэтому мы ездим на наблюдения в Турецкую обсерваторию, находящуюся в горах на высоте 2500 метров над уровнем моря, хотя «звезды видны и в Казани». Но сильная уличная засветка, смог от пыли и выхлопных газов, а также неустойчивая погода не позволяют вести высокоточныепрофессиональные астрономические наблюдения в нашем городе.

Самый важный фактор, позволяющий получить качественные астрономические данные – опыт и квалификация профессиональных астрономов. Астроном должен не просто вести наблюдения по заданной программе, а уметь четко реагировать на изменения условий наблюдения. Большим подспорьем для нас на Турецкой обсерватории является обзорная All-Sky камера, которая постоянно в режиме он-лайн демонстрирует вид неба над обсерваторией. Благодаря этой камере можно видеть появление облаков, из-за которых приходиться менять объекты наблюдения или вообще закрывать купол и на время прекращать наблюдения. Также мы следим и за показаниями автоматической метеостанции телескопа, которая постоянно демонстрирует параметры погоды – температуру воздуха, влажность, силу ветра и пр.

Рис.2. Вид на звездное небо (посередине виден Млечный Путь) с обзорной камеры Турецкой обсерватории

Астрономы во время наблюдений постоянно следят за состоянием погоды и при необходимости могут принять решение изменить программу наблюдений, и например, вместо далекого скопления галактик, для изучения которых необходимо исключительно ясное небо, начать наблюдать яркую звезду для изучения ее в состоянии вспышки.

Одними из заранее незапланированных объектов наблюдений становятся оптические послесвечения гамма-вспышек (GRB – “gamma ray burst”), представляющие собой одни из самых мощных взрывов, происходящих из самых далеких уголках Вселенной. Космические гамма- и рентгеновские телескопы, такие как SWIFT, INTEGRAL, FERMI постоянно ищут эти вспышки, а после их обнаружения информация сразу распространяется по сети Интернет по всем обсерваториям. И телескопы, участвующие в программе поиска GRB, в зависимости от технического состояния и погодных условий, включаются в наблюдения, чтобы первыми получить информацию о координатах и яркости вспышки. В этот мой сет тоже несколько раз появлялась информация о вспышках GRB, но они происходили в дневное время или в южном полушарии неба, которое нам недоступно. Однако в предыдущие поездки я и мои коллеги с кафедры астрономии и космической геодезии КФУ неоднократно наблюдали такие вспышки и получали в дальнейшем очень интересные результаты. К примеру, в августе 2012 года в течение трех ночей я с коллегами проводил успешные наблюдения GRB120811C, для которой мы получили достаточно интересную кривую изменения блеска, а также сопоставили наши исследования с наблюдениями на других оптических и рентгеновских телескопах.

Часто астрономам на РТТ-150 приходится после ночных наблюдений днем продолжать исследовать наблюдавшиеся ночью объекты – проводить обработку данных, чтобы решать продолжать ли эти наблюдения и опубликовать результаты своих наблюдений в электронных журналах астрономических телеграмм, которые часто бывают полезны другим астрономам-наблюдателям, находящимся на других телескопах мира.

Наконец, в связи с усложнением оборудования астрономам приходится быть не только наблюдателями, но и выполнять технические работы на телескопе – даже незначительная поломка может привести к прекращению наблюдений.

Рис.3 Автор статьи с техническим и вспомогательным персоналом Турецкой обсерватории

Во время наблюдений на таком сложнейшем приборе как телескоп РТТ-150 астрономам приходится постоянно «быть в форме»: следить за погодой, техническим состоянием оборудования, сообщениями о новых открытиях на других телескопах, не допускать никаких ошибок и проводить обработку полученных данных. Конечно, подобными профессиональными наблюдениями на 1.5-м телескопе КФУ занимаются в течение нескольких лет и другие мои молодые коллеги – сотрудники кафедры астрономии и космической геодезии: Роман Жучков, Сергей Мельников, Эльдар Иртуганов, которые, думаю, полностью согласятся с моим мнением.

Наблюдения, сделанные в июле 2014 года

Как я уже говорил, в качестве прибора для получения наблюдательных данных в эту поездку мною использовался многофункциональный комплекс TFOSC. Поэтому было принято решение наблюдать несколько полей очень далеких скоплений галактик для определения расстояний до них, получить спектры нескольких ярких активных галактик и двух массивных двойных звезд, а также провести долговременные наблюдения нескольких переменных звезд. К сожалению, конкретные результаты привести невозможно, так как полученные данные пока обрабатываются и анализируются, они еще не опубликованы, поэтому здесь дана лишь некоторая общая информация

В июле этого года наблюдалась вспышка известной рентгеновской звезды Орел Х-1 (Aql X-1). В течение месяца ее яркость резко росла, мы изучали ее до того, как постепенно ослабевал ее блеск (это хорошо видно на картинках, где «кружок» изображения этой звезды с каждым днем становится меньше относительно соседних звезд, к примеру, находящейся чуть выше).

Рис.4 Четыре изображения звездного поля около звезды Aql X-1, полученные в течение наблюдательного сета на телескопе РТТ-150

В первую половину сета до 28 июля проведены спектроскопические наблюдения IGR17554-2619 и IGR21343+4738 – двух переменных звезд, открытых телескопом INTEGRAL, и изучающихся сотрудниками кафедры астрономии и космической геодезии КФУ.

Во вторую половину сета, когда Луна меньше мешала наблюдениям, я получил изображения десяти полей далеких скоплений галактик, а также спектры галактик в них.

Рис. 5 Спектры одной из новооткрытых галактик (горизонтальная линия в нижней части изображения) и находящейся на небе рядом звезды (горизонтальная линия в верхней части кадра). Вертикальные полоски – спектрсвечения атмосферных линий ночного неба.

В ночь на 27 июля мне удалось получить спектры двух звезд в двойной системе под названием HD118328, что стало очень большой удачей, так как обе звезды находятся на очень малом угловом расстоянии друг от друга и такие наблюдения можно было проводить только в почти идеальных условиях (когда размеры изображений звезд - меньше полутора угловых секунд. В Казани, к сожалению, таких условий не бывает).

Наконец, в конце сета были проведены наблюдения трех астероидов под номерами: (33578), (50561) и (257606).

Наблюдения завершены, полученные об астрономических объектах данные обрабатываются. А это значит, что в дальнейшем можно ждать опубликованных научных статей по результатам этих наблюдений.

Кстати,

Каждый год в Турции рядом с обсерваторией TUBITAK, где я выполнял астрономические наблюдения, проходит фестиваль астрономов-любителей, которые активно занимаются просветительской деятельностью, с удовольствием демонстрируют звездное небо и интересные астрономические явления всем желающим.

В этом году я стал свидетелем проведения 17-го по счету Национального астрономического фестиваля, в котором участвовало около 500 астрономов-любителей со всей Турции. В субботу, 2 августа, они побывали на экскурсии в обсерватории, где с большим интересом познакомились с работой крупного профессионального телескопа - 1.5-метрового телескопа Казанского университета.

Рис.6. Участники XVII Национального астрономического фестиваля в Турции