Выборка в области склонений 04° -г 06°.49.
2 2 1 Под-выборка радиоисточников с нормальными ^ спектрами.
222 Под-выборка радиоисточников с плоскими ^ спектрами.
2.3 Выборка в области склонений 10° 12°30'.71.
2.3.1 Наблюдения.72.
2.3.2 Результаты.74.
2.3.3 Заключение.87.
2.4 Оптические отождествления.89.
2.5 Отдельные источники.95 Исследование переменности внегалактических ^ радиоисточников.
3.1 Введение.98.
3.2 Мониторинг ярких радиоисточников.100.
3.2.1 Наблюдения и обработка.100.
3.2.2 Обсуждение результатов.102.
3.2.3 Заключение.105.
4 Исследование списков их четырех полных выборок 106.
4.1 Объекты из каталога 87GB.107.
4.2 Объекты из каталога PMN.109.
4.2.1 Наблюдения.109.
4.2.2 Обработка наблюдений и результаты.110 ^ Исследования радиоисточников в области Северного j ^.
Полюса Мира.
4.3.1 Введение.114.
4.3.2 Критерии выборки для обзора.114.
4.3.3 Наблюдения, калибровка и обработка данных. 115.
4.3.4 Результаты.121.
4.4 РСДБ-объекты.128.
Заключение
131.
Публикации по теме диссертации 135.
Цитируемая литература 143.
Приложение 155.
Актуальность проблемы.
Внегалактические радиоисточники являются самыми большими известными одиночными физическими структурами во Вселенной. Энергия, сконцентрированная в них в форме релятивистских частиц и магнитного поля, весьма велика и достигает величин порядка Ю60 эрг и более. Происхождение и трансформация этой энергии от центра родительских галактик к областям радиоизлучения по сей день остается одной из наиболее загадочных проблем современной астрофизики. Радиоизображения с высоким угловым разрешением обычно демонстрируют очень компактную деталь, соответствующую активному ядру галактики (АЯГ), которая, предполагается соответствует «центральной машине». Однако, несмотря на весьма впечатляющие результаты РСДБ-наблюдений последнего десятилетия, по-прежнему не удается разрешить эти «центральные машины». При наблюдениях на самых лучших системах синтеза реализуется разрешающая сила порядка долей миллисекунды дуги. Переменность же внегалактических объектов, например, на расстоянии даже на масштабах сотен дней позволяет делать оценки переменных компонент с угловым разрешением около 10~2 миллисекунд дуги, что соответствует линейным размерам менее 1 пк1. Кроме того, РСДБ-исследованиям доступно весьма ограниченное число ярких в радиодиапазоне объектов.
1 Оценки делались в предположении: 2 имеет космологическую природуНо=50 ктп а-1 Мрс-1- до = 0.5.
Статистические свойства спектральных индексов радиоисточников являются важным инструментом как для понимания физики объектов, так и для исследования эволюции разных классов объектов и взаимосвязи между ними (радиогалактики, квазары, активные ядра галактик и др.). Информация о спектрах в широком диапазоне длин волн облегчает задачу как их последующего оптического отождествления, так и позволяет разделить объекты с плоскими и крутыми спектрами. Объекты с плоским спектром, ввиду их компактности, могут в последующем служить радиоастрометрическими стандартами, а также являются кандидатами для дальнейших интерферометрических исследований, тогда как объекты с крутым спектром являются кандидатами на предельно далекие галактики (красное смещение > 2). Данной проблеме посвящено большое количество работ. Однако, практически все измерения, проводимые в этой области, имеют существенный недостаток, так как при определении спектральных индексов используется компилятивный метод, используются результаты наблюдений, полученные на разных телескопах и в разные эпохи. Поскольку каждый отдельно взятый радиотелескоп работает в ограниченном диапазоне длин волн, определение спектров в широком диапазоне требует объединения усилий многих наблюдателей, использующих различные типы телескопов. Радиотелескопы могут иметь сильно отличающиеся характеристики. При проведении радиоизмерений антенна и радиометрический комплекс должны быть надежно прокалиброваны на каждой используемой длине волны. Обычно это достигается наблюдениями одного или нескольких источников, интенсивность которых известна в «абсолютной» шкале. Кроме всего перечисленного, наблюдения на разных инструментах, имея высокую внутреннюю точность, могут иметь большие систематические ошибки. Еще более актуальной становится эта проблема при исследованиях переменности плотностей потоков излучения. Переменность может вызываться многими причинами (среда распространения, микролинзирование, физическая переменность собственно в объекте) и ее проявления различны на разных длинах волн. Только одновременные наблюдения на одном инструменте в широком частотном диапазоне могут адекватно соответствовать разрешению этих задач.
Внегалактические источники, сами являясь объектами исследования, также представляют собой инструмент для космологических исследований. Их статистика и светимости, пространственная плотность позволяет делать оценки космологической эволюции Вселенной. Вместе с тем, радиоисточники являются фактором, препятствующим исследованию другого важнейшего компонента излучения Вселенной — космического микроволнового фонового излучения, известного в русскоязычной литературе как реликтовое излучение. И только точное знание их статистики и их спектральных свойств позволяет точно учитывать вклад фоновых радиоисточников в флуктуации реликтового излучения.
Кроме того, исследования мгновенных спектров внегалактических радиоисточников и их временных вариаций в широком частотном диапазоне являются одним из немногих средств наблюдательной астрономии в исследовании межзвездной среды.
При решении вышеуказанных проблем астрофизики радиотелескоп РАТАН — 600 является уникальным инструментом для проведения таких исследований по следующим причинам:
• Возможность получения мгновенного спектра в широком диапазоне длин волн (1.0−31 см). Построение спектров по данным измерений на разных инструментах и разные интервалы времени, кроме случайных ошибок, отягощено дополнительными ошибками (систематические ошибки, переменность принимаемого радиоизлучения). Наблюдения на РАТАН-600 либо полностью исключают эти ошибки, либо они — ошибки — становятся несущественными.
• Высокая координатная точность и высокая чувствительность измерений на РАТАН-600 позволяет уточнить координаты исследуемых источников, что в свою очередь является необходимым этапом для последующего исследования объектов (оптическое отождествление и др.).
Цели диссертации.
• исследование переменности источников на разных временных масштабах. Наблюдения в широком частотном диапазоне (0.9721.7 ГГц) дают возможность получить основные характеристики переменности: временную шкалу, амплитуду переменности, спектр переменной составляющей и зависимость его амплитудно-частотных характеристик от времени;
• получение статистических параметров спектров радиоисточников;
• обнаружение интересных объектов, имеющих нестандартные характеристики как в радио, так и в оптическом диапазонах;
• обнаружение космологической эволюции квазаров. Для этого необходимо получить красные смещения большинства объектов, отождествленных с исследуемыми радиоисточниками;
• исследование характеристик радиотелескопа РАТАН-600 и повышение его параметров;
• создание, пополнение, сохранение наблюдательных данных радиотелескопа РАТАН-600 в континууме и организация доступа к ним.
Научная и практическая новизна работы.
1. Впервые исследована переменность полной выборки объектов на основе многочастотных наблюдений на одном инструменте, что исключило возможные ошибки в определении прецизионных спектров из-за переменности объектов и/или систематических погрешностей, возникающих при измерениях на разных инструментах и в разные эпохи.
2. Обнаружены уникальные объекты, исследование которых продолжается как на РАТАН-600, так и на других инструментах (EVN, «Квазар», БТА).
3. Получен уникальный наблюдательный материал по быстрой переменности двух полных выборок для исследования физики объектов и межзвездной среды.
4. Измерены плотности потоков более 1100 внегалактических радиоисточников и определены их мгновенные спектры в широком диапазоне частот (0.96−21.7 ГГц).
5. Впервые проведен обзор ярких источников Северного Полюса Мира в широком частотном диапазоне.
6. Результаты методических исследований привели к увеличению потенциала радиотелескопа РАТАН-600.
7. Архив наблюдательных данных РАТАН-600 содержит наблюдательный материал более чем за 20 лет 150 000 многочастотных наблюдений), пополняется в режиме «on-line» текущими наблюдениями, организован доступ по электронному запросу.
Достоверность основных результатов.
1. Результаты всех методических исследований привели к повышению потенциала РАТАН-600:
• повышению точности определения плотностей потоков.
• повышению точности координатных измерений.
• увеличению времени накопления сигнала, что в свою очередь не только улучшило чувствительность инструмента, но и привело к появлению новых наблюдательных задач — исследование быстропеременных процессов, таких как мерцания в межпланетной плазме, радиоизлучение пульсаров, исследование слабейших объектов в Солнечной системе [71, 30]. и используются во всех наблюдательных программах, проводимых на радиотелескопе.
2. Все измеренные плотности потоков согласуются с известными в литературе данными или подтверждаются новыми наблюдениями.
3. Результаты определений плотностей потоков исследованных объектов вошли во всемирную базу астрономических данных ADS2.
4. Архивный материал полностью соответствует наблюдательным данным, поступающим с системы сбора и регистрации радиометров континуума.
Апробация.
Диссертация отражает содержание более 50 научных публикаций. Основные публикации перечислены в списке литературы. Основные результаты работы по теме диссертации докладывались на астрофизических семинарах и Ученых советах CAO РАН, семинарах.
2The NASA Astrophysics Data System.
СПб Филиал САО, АКЦ ФИАН, кафедре астрономии КГУ, Theoretical Astrophysics Center (Копенгаген, Дания), MPIfR (Бонн, ФРГ), ASTRON (Нидерланды, Двингело), Jodrell Bank Observatory (Манчестер, Великобритания), на многих Всесоюзных и Всероссийских радиоастрономических конференциях, на конференциях в Пущино (1997, 1999, 2000, 2001, 2002), посвященных актуальным проблемам астрофизики. Доклады были представлены также на: IAU Symposium 109 «Astrometric Techniques», IAU Symposium No 159 «Active Galactic Nuclei across the Electromagnetic Spectrum», IAU Colloquium 164 «Radio Emission from Galactic and Extragalactic Compact Sources», IAU Symposium 175 «Extragalactic Radio Sources», IAU Symposium 179 «New Horizons from Multi-Wavelength Sky Surveys», IAU Colloquium 182 «Sources and Scintillations: Refraction and Scattering in Radio Astronomy», IAU Symposium 205 «Galaxies and their Constituents at the Highest Angular Resolutions», JENAM-97, XXIVth General Assembly of the URSI, The 2-nd EVN/JIVE Symposium, NATO Advanced Research Workshop on «Observational Tests of Inflation».
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Результаты методических исследований радиотелескопа РАТАН-600:
• повышение точности определения плотностей потоков;
• повышение точности координатных измерений;
• увеличение времени накопления сигнала;
• анализ и разработка основных принципов параметризации Архива наблюдательных данных.
2. Результаты исследований спектров полной по плотности потока выборки радиоисточников в зоне 03°30' — 06°.
• для объектов с нормальными спектрами: спектры большинства источников 70%) в рассматриваемом частотном диапазоне хорошо аппроксимируются логарифмической прямой. Практически у всех этих источников нет отклонений от степенного закона вплоть до частоты 0.365 ГГц. Средний спектральный индекс этих объектов равен —0.857 ± 0.13- спектры 23% источников имеют тип Сс уплощением в низкочастотной части спектра, вызванным синхротронным самопоглощениемспектры 9% источников имеют тип С+ с уплощением на частотах выше 3.9 ГГц, что, возможно, связано с появлением компактной компоненты в этих источникахлинейную поляризацию со степенью поляризации более 5% имеют 8% источниковугловые размеры 30% источников превышают 10″. Таким образом, у подавляющего большинства источников рассматриваемой выборки спектр хорошо описывается степенным законом в области высоких частот. Это свидетельствует, что компактные компоненты в этих источниках либо отсутствуют, либо их излучение не превышает нескольких процентов от излучения протяженной компоненты.
• У объектов с плоскими спектрами вид спектра зависит от фазы активности, в которой находится радиоисточник в момент исследования, и от степени вклада протяженной и компактной компонент. Для 60% источников удалось разделить протяженную и компактную компоненты. Распределение спектральных индексов протяженных компонент (а = —0.87) совпадает с аналогичным распределением для источников с нормальными спектрами. источники с большими красными смещениями (2 = 2.03,7, как правило, не имеют значительной протяженной компоненты, имеют очень малый разброс частот максимумов, и у них не обнаружена переменность за полтора года. подтверждена слабая корреляция между светимостью на частоте максимума Ьтах и частотой максимума ь’тах в спектрах компактных компонент. Обосновано предположение, что существующая корреляция следствие независимости распределения источников по линейным размерам от светимости. корреляции между Ьтах и параметром кривизны А, между параметром, А и ь’тах не обнаружены. Показано, что обнаруженные в работе [142] корреляции между указанными параметрами являются следствием эффектов селекции.
3. Результаты исследований спектров полной по плотности потока выборки радиоисточников в зоне 10° — 12°30'.
• Спектры 68% объектов с нормальными спектрами аппроксимируются прямой во всем диапазоне частот, спектры 28% источников имеют самопоглощение к низким частотам, 4 источника имеют спектры, уплощающиеся на высоких частотах, что, по-видимому, вызывается излучением компактных компонент с частотами максимумов выше исследуемого диапазона.
60% источников отождествлены до 21 звездной величины: из них 52% галактики, среднее красное смещение = 0.15- 36% квазары (г = 1.21) — спектры 6 объектов еще не получены.
• Для источников с плоскими спектрами: проведено разделение спектров на протяженную и компактную компонентудля компактных компонент с максимумом до 25 ГГц в системе покоя источников не найдено статистически значимой корреляции между параметрами их спектров и абсолютными спектральными радиосветимостямивклад протяженной компоненты на частоте 0.97 ГГц для разных источников меняется от 0 до 100%;
86% источников отооюдеетвляютея с оптическими объектами: из них 65% составляют квазары со средним красным смещением ~z = 1.41, 12% — объекты типа BL Lac (z = 0.8) и 13% — галактики (z — 0.26), остальные объекты еще не классифицированы.
4. Результаты измерений красных смещений исследоваиных объектов в зоне склонений 03°30' - 06° и 10° - 12°30'.
5. Результаты исследований долговременной переменности 0527+0331 и интерпретация этой переменности прецессией релятивистского джета.
6. Результаты измереиий (плотности потоков в диапазоне частот 0.9621.7 ГГц) более 1100 внегалактических радиоисточников и их мгновенные спектры.
7. Результаты исследований полной по плотности потока выборки объектов в районе Северного Полюса Мира (+75° < Deel < +88°):
• впервые получены мгновенные спектры для 171 источника в частотном диапазоне 2.3−21.7 ГГц;
• оценен вклад этих источников в интерферометрический обзор Джодрэл Бэнк по поиску флуктуаций реликтового излучения.
Личный вклад автора.
В подавляющем большинстве наблюдательных работ, приведенных в разделе «Публикации по теме диссертации», основной вклад принадлежит автору диссертации: постановка задачи, наблюдения, обработка, интерпретация результатов. В работах 3, 7, 14, 19, 34, 41 — методика наблюдений, сами наблюдения и их обработкав работах 19, 23, 32, 33, 37, 42 — методика наблюдений и наблюдения. Вклад автора в анализ и разработку основных принципов параметризации Архива наблюдательных данных континуума и комплексной автоматизации всего процесса наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600 отражен в работах 21, 22, 27−29, 43, 44, 48, 49. В работах автора, связанных с оптическими наблюдениями, наблюдательный материал получен со авторами из «Лаборатории спектроскопии и фотометрии внегалактических объектов» CAO РАН, определения спектров и их интерпретация сделаны автором.
Структура и объем диссертации
.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка цитируемой литературы (148 наименований). Она содержит 33 рисунка и 16 таблиц (двенадцать из них в приложении). Общий объем диссертации — 245 страниц.
Основные результаты исследования 262 объектов этой выборки (см. Табл. 4.11, стр. 199):
• измерены плотности потоков на 5 частотах 0.96, 2.3, 3.9, 7.7 и 11.2 ГГц;
• получены мгновенные спектры для всех объектов выборки, для некоторых объектов в нескольких сетах наблюдений;
• для всех объектов выборки в 5−7 раз улучшены координаты по прямому восхождению (ЯЛ).
0521−2047 Aug95 0521−2047 Oct98.
A 0525−2010 Jul95 • 0525−2010 Ос (9 В I I ¦ 0546−1725 Dec95 |.
0547−1958*495 0547−1958 Jul95 0547−1958 0096 «0553−1709 OC196 | ¦ 0559−1817 Dec95 | И.
0603−1716 Jan96.
• 0603−1716 Oct96 «0605−1755 OCI96.
0606 2022 Aug95 0606−2022 JuI95.
Itt.
I ¦ 0610−1847 Dec95 |.
0617-t715 0ct96.
0618−2051 JUI95 j. г I г г.
1 10.
Frequency, GHz.
1 10 Frequency, GHz.
1 10 Frequency, GHz.
Рис. 4.3: Пример мгновенных спектров некоторых источников выборки из Р^Ш.
4.3 Исследования радиоисточников в области Северного Полюса Мира.
4.3.1 Введение.
В этом параграфе представлены результаты наблюдений ярких радиоисточников в области Северного Полюса Мира (СПМ) в диапазоне склонений +75° < S < +88°, проведённых на РАТАН-600. Изначально предполагалось, что этот обзор будет проводиться в качестве дополнения к интерферометрическим наблюдениям излучения Галактики на 5 ГГц, проходившим в Джодрелл Бэнк в 1998;99 гг (Мелхьюш и др. [119]). Для того, чтобы получить информацию о излучении галактического синхротрона и свободно-свободной компоненты в исследуемой области, было необходимо определить плотности потоков точечных источников на 5 ГГц, и вычесть их вклад из карты, синтезированной интерферометром.
До настоящего времени в области СПМ не проводилось глубоких обзоров на частотах выше чем 1.4 ГГц (NRAO VLA Sky Survey (NVSS), Condon et al. [81]). Обзор Гринбэнк на 5 ГГц (Gregory et al. [92]) включает области склонений не более 5 = +75°. Ограниченная информация содержится в обзоре области +88° < S < +90° (Pauliny-Toth et al. [129]), и в каталоге ярких радиоисточников Кюра (Kuehr et al. [111]). К тому же, так как значительная часть (окло 20%) источников на 5 ГГц может иметь плоский спектр и быть переменными, одновременный обзор радиоисточников на этой же частоте был необходим. Верхний предел по склонению для этого обзора на РАТАН-600 был установлен в +88°, так как телескоп работает в транзитном режиме, и данные в нём не могут быть получены близко к полюсу.
4.3.2 Критерии выборки для обзора.
Целью данного околополярного обзора было получение информации о ярких точечных источниках, которые могли бы дать существенный вклад в интерферометрический обзор излучения галактических протяжённых компонент на градусных масштабах на 5 ГГц (Melhuish et al. [119]). Разрешение интерферометра было около 2°, а чувствительность по плотности потока около 60 /Ж в антенной температуре на 1 Янский. Для достижения чувствительности обзора, близкой к 10 /иК было решено наблюдать на РАТАН-600 все те источники, которые имеют амплитуду более 10 цК при наблюдении на интерферометре, что соответствует плотности потока S > 150 mjy. С такой плотностью потока в околополярной области приблизительно один источник на диаграмму интерферометра 2° х 2°.
Источники для наблюдений были выбраны из каталога NVSS на 1.4 ГГц, который охватывает область вокруг СПМ и является наиболее близким по частоте к 5 ГГц. Предел в 150 mjy по плотности потока на 5 ГГц соответствует 350−400 mJy на 1.4 ГГц, в том предположении, что средний спектральный индекс источников порядка 0.7 (S ос v~a). Соответственно, принятые критерии выборки источников из каталога NVSS были следующие:
1. Плотность потока Sv > 400 mJy на частоте NVSS of 1.4 ГГц.
2. 00h < а < 24h.
3. +75° < 5 < +88°.
В общей сложности для наблюдений было выбрано 182 объекта, которые удовлетворяли этим критериям.
4.3.3 Наблюдения, калибровка и обработка данных.
Наблюдения проводились в феврале-марте 1999 г на Южном секторе радиотелескопа РАТАН-600 на частотах 2.3, 3.9, 7.7, 11.2 и 21.7 ГГц. Диаграмм направленности, например, на 11.2 ГГц было около 17″ х 2' на углах проведения данного околополярного обзора. Обычно каждый источник наблюдался 5−8 раз за сет. Базовый уровень сканов всех источников корректировался во время аппроксимации профиля источника функцией Гаусса. Точность измерения антенной температуры для каждого источника определялась как стандартная ошибка среднего по N наблюдениям за сет.
Калибровка наших наблюдений была достаточно трудной задачей. В этой области неба нет радиоастрономических калибраторов, и единственное место, где можно получить некоторую информацию о потоках источников по широкому диапазону частот (0.325−42 ГГц) в околополярной области — это каталог калибровочных источников для VLA (VLA Calibrator List, Perley & Taylor [131]). Однако, приведённые там потоки достаточно приблизительные, так как большинство источников из каталога VLA являются компактными, и, как правило, переменными. Чтобы обойти эту проблему, мы выбрали для наей цели только источники с крутым частотным спектром, которые с большой долей вероятности не являются переменными, и, по возможности, с минимальной ошибкой определения потока (около 3%). Потоки калибровочных источников из каталога VLA приведены в диапазонах 90, 20, 6, 3.7, 2 и 0.7 см (соответственно 0.325, 1.5, 5, 8.1, 15 and 42.9 ГГц). Для того, чтобы получить потоки на частотах РАТАН-600, спектры калибровочных источников были апроксимированы на эти частоты полиномом второго порядка.
Более подробно процедура измерения плотностей потоков на РАТАН-600 описана в нашей статье [1]. Отклик антенны на источник с известной плотностью потока на данной частоте v есть функция высоты источника над горизонтом [121], которая может быть выражена как FV (S", е) = Sufu (e) S" = Тйп^ид"{е),.
Заключение
.
В предыдущих разделах автором были проиллюстрированы некоторые результаты работы радиотелескопа РАТАН-600 в области наблюдательной радиоастрономии. Автором получены мгновенные спектры более чем для 1000 внегалактических объектов.
Впервые для двух полных выборок (03°30' - 06° и 10° - 12°30'):
• проведено детальное исследование спектральных характеристик;
• исследована долговременная переменность;
• получены оптические спектры и измерены красные смещения для 56 объектов;
• получен уникальный наблюдательный материал по переменности на малых временных масштабах (порядка дней);
• проведено исследование долговременной переменности 0527+0331 и интерпретация этой переменности прецессией релятивистского джета.
Впервые проведен многочастотный обзор околополярной области (75° — 88°)в широком частотном диапазоне 2.3−21.7 ГГц.
Исследования автора в методической области привели к повышению потенциальных возможностей радиотелескопа РАТАН-600. В работах подробно проанализированы основные факторы, ограничивающие точность измерений на РАТАН-600. В результате — повышена точность наблюдений (определение плотностей потоков, координатные измерения), увеличено время накопления сигнала. Все эти работы в свою очередь привели к увеличению типов задач, решаемых на инструменте.
25-летний опыт работы на основном в России рефлекторном радиотелескопе в различных областях наблюдательной радиоастрономии позволяет сделать некоторые выводы общего характера о прошлом, настоящем и будущем РАТАН-600. Несмотря на энергичные усилия инструментальных подразделений по повышению чувствительности и по расширению набора рабочих частот, по совершенствованию методов наблюдений, потенциал РАТАН-600 далеко не исчерпан.
Пользовательский интерес сместился из области картографирования радиоисточников (70-е годы, [57]) и обзоров всего неба [2] к многоцветной радио фотометрии включая построение мгновенных спектров, выделению популяций радиоисточников представляющих особый интерес для тех или иных групп исследователей. В значительной степени этот сдвиг связан с появлением УЬА в 80-х годах, которая до сих пор вне конкуренции по трем направлениям — картографирование, каталоги всего неба и глубокие обзоры малых областей неба.
Рефлекторность, многочастотность, большая апертура с формой допускающей подавление шумов «насыщения» привела к расширению интереса к фоновым излучениям различной природы, и проект «Генетический Код Вселенной» — пример этого направления. Здесь у РАТАН-600 есть и дополнительная специфика — большое поле зрения, свободное от аберраций. Поэтому использование крупных матриц (см проект ГЕН, [99]) может качественно изменить потенциал инструмента. Эти работы начаты и активно продолжаются. Можно надеяться, что со временем это направление перейдет в фазированные фокальные антенные решетки, что позволит расширить безаберрационное поле на всех высотах и довести поле зрения по склонению (по высоте над горизонтом) до диаграммы одного элемента, т. е. в десятки раз.
Интерес к быстрой переменности требует освоения режима слежения, и в последние годы здесь появился прогресс после завершения работ по качественному улучшению «дуговых рельс» с одной стороны и по освоению многочастотных СВЧ-облучателей с единым фазовым центром [16, 66]. Этой проблемой занимаются многие, но уникальная многочастотность (и долгота) может привлечь многих пользователей.
Опыт работы в режиме «ЗЕНИТ» [55,128], где собирается вся рабочая площадь в едином фокусе, показал удовлетворительные результаты. Однако, малое поле зрения и одночастотность практически привели к потере пользовательского интереса (за исключением исследований Солнца [15, 88]). Тем не менее, основной интерес пользователей, по-видимому, появится только после освоения многолучевого и многочастотного режима. Сегодня идут переговоры лидерами проекта SKA2 по совместным экспериментам с использованием экспериментальных элементов SKA (SMA, Square Meter Array) в фокусе облучателя типа VI). Напомним, что с учетом шума фоновых радиоисточников чувствительность кольцевой апертуры на волнах длиннее 10 см будет равна чувствительности сплошного параболоида диаметром 600 м.
После завершения реконструкции азимутальных рельсовых путей и оснащения всех вторичных зеркал необходимым оборудованием, возможно, возобновится интерес к двумерному многочастотному синтезу изображения крупных фоновых структур, недоступных системам синтеза.
За последнее десятилетие качественно изменилась положение с внешними помехами — и без кардинальных мер как организационного характера, технического и программного, положение будет стремительно ухудшаться и далее. Это направление требует непрерывного внимания и адаптации методов борьбы с непрерывно меняющимся характером их.
Мы считаем, что несмотря на появление новых инструментов, РАТАН-600 еще многие годы будет иметь пользовательский спрос при решении ряда проблем наблюдательной радиоастрономии 21 века.
2SKA — Square Kilometer Array.
Благодарности.
Выражаю огромную благодарность всем своим со-авторам и коллегам, которые помогали и способствовали выполнению настоящей работы. Искренняя благодарность Ответственному Ученому по объекту РАТАН-600, академику Юрию Николаевичу Парийскому за постоянное внимание к работе — полезные обсуждения, всегда ценные замечания и рекомендации. Естественно, изложенная здесь диссертация не могла быть выполненной без слаженной и добросовестной работы всего коллектива РАТАН-600.
Многие виды работ, изложенные здесь, выполнялись при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований и Федеральной Целевой Научно-Технической Программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» (Программа «Астрономия»).
Публикации по теме диссертации.
1. Мингалиев М. Г., Пустильник С. А., Трушкин С. А., Киракосян P.M., Малумян В. Г. Спектры некоторых переменных радиоисточников по наблюдениям на РАТАН-600. // Астрофизика, 1978, 14, No 1, стр. 91−98.
2. Майзель В. А., Мингалиев М. Г., Пустильник С. А., Трушкин С. А. Дальнейшие наблюдения переменных радиоисточников на РАТАН-600. // Астрофизика, 1981, 17, No 3, стр. 445−454.
3. Берлин А. Б., Гольнев В. Я., ., Мингалиев М. Г. и др. Мгновенный спектр ЗС 84 по наблюдениям на 16 частотах на РАТАН-600. // Письма в Астрон. ж., 1980, 6, No 10, стр. 617−619.
4. Шишова Т. Д., Мингалиев М. Г. Межпланетные мерцания радиоисточника ЗС 279 по наблюдениям на РАТАН-600. // Письма в Астрон. ж., 1980, 6, No 4, стр. 218−222.
5. Мингалиев М. Г., Петров З. Е., Филипенко В. И., Черков JI.H. Метод «скольжения» на радиотелескопе РАТАН-600. // Астрофиз. исслед. (Изв. CAO), 1985, 19, стр. 76−80.
6. Алиакберов К. Д., Мингалиев М. Г., Наугольная М. Н. и др. Определение плотностей потоков радиоисточников на комплексе широкополосных радиометров сплошного спектра радиотелескопа РАТАН-600. // Астрофиз. исслед. (Изв. CAO), 1985, 19, стр. 60−65.
7. Афанасьева П. М., Мингалиев М. Г., Пожалов A.A., Фомин В. А. Определение прямых восхождений на РАТАН-600 в режиме скольжения. // Препринт CAO АН СССР, 1985, 17JI.
8. Берлин A.B., Есепкина H.A.,., Мингалиев М. Г. и др. Наблюдения галилеевских спутников Юпитера. // Письма в Астрон. ж., 1976, 2, No 8, стр. 405−409.
9. Афанасьева П. М., Фомин В. А., Зверев Ю. К., Мингалиев М. Г. и др. Экспериментальные определения прямых восхождений Меркурия на РАТАН-600. // Астрофиз. исслед. (Изв. САО), 1979, 11, стр. 226 235.
10. Afanas’eva, P. М., Fomin, V. A., Zverev Yu.K., Mingaliev M.G., L’vov, V. N., Pozhalov A. A. The use of the RATAN-600 radio telescope in astrometry. // The Proc. IAU Simposium 109, 1986, p. 169−171.
11. Мингалиев M. Г., Черненков B.H. К точности координатных измерений на РАТАН-600. // Астрофиз. исслед. (Изв. САО), 1991, 31, стр. 153−162.
12. Мингалиев М. Г., Верходанов О. В., Хабрахманов А. Р. Зенитный обзор 1988 г. на РАТАН-600 на длине волны 8.0 см. // Письма в Астрон. ж., 1991, 17, No 9, стр. 787−793.
13. Parijskij Yu.N., Verkhodanov O.V.,., Mingaliev M.G. et al. RATAN-600 Radio Telescope in the «ZENITH» Mode. // Bull. Spec. Astrophys. Obs. 1994, 38, p.58−102.
14. Mingaliev M. Centimeter-Wave Spectra of a Sample of Radio Sources from the 87GB Catalog. // Turkish J. of Physics. 1994. 18, No 9. p. 898−902.
15. Mingaliev M. Anomalous Refraction at the RATAN-600. // Turkish J. of Physics. 1994, 18, No 9. p. 920−925.
16. Мингалиев M., Хабрахманов А. Исследование мгновенных спектров выборки радиоисточников каталога 87GB. // Астрон. ж., 1995, 72, No 1, с. 12−21.
Mingaliev, М.- Khabrakhmanov, A. Spectroscopy of Sources from 87GB Catalog (Mingaliev+, 1995) // 1997yCat.8 072 0012M.
17. Жеканис Г. В., Боташев А., Мингалиев M. Г. Первый опыт эксплуатации нового поколения АСУ РАТАН-600. // Докл. XXVI.
Радиоастрон. конф., СПБ, 1995. с. 374−375.
18. Ковалев Ю. А., Берлин А. Б.,., Мингалиев М. Г., Амирханян В. А. Мгновенные спектры радиоизлучения в диапазоне 1−11 ГГц выборки 170 компактных внегалактических объектов в 1995 году. // Докл. XXVI Радиоастрон. конф. СПБ, 1995. с. 35−36.
19. Мингалиев М. Г., Столяров В. Наблюдения столкновения кометы Шумейкера-Леви с Юпитером на радиотелескопе РАТАН-600. // Письма в Астрон. журн. 1995. 21, No 7. с. 541−544.
20. Кононов В. К., Мингалиев М. Г. Архив данных радиометров сплошного спектра радиотелескопа РАТАН-600: 1989;1995 гг. Нижний Архыз, 1996. стр. 1−13. // Препринт Спец. Астрофиз. Обсерватории РАН. 114 Т.
21. Боташев A.M., Жеканис Г. В., Майорова Е. К., Мингалиев М. Г. Влияние и учет неустановленных элементов главного зеркала антенны РАТАН-600 при определении плотностей потоков дискретных радиоисточников. // Изв. ВУЗов Радиофизика, 1997. XL, No 11, с. 1378−1387.
22. Ковалев Ю. А., Нижельский Н. А., ., Мингалиев М. Г. Первые результаты массового мониторинга мгновенных радиоспектров 600 РСДБ-компактных внегалактических объектов в 1997 году. // Докл. XXVII Радиоастрон. конф. «Проблемы современной радиоастрономии», 1, С.-Петербург, 1997, с. 178−179.
23. Парийский Ю. Н., Мингалиев М. Г., Хайкин В. Б. Хайкин и РАТАН-600 на пороге 21 века. // Докл. XXVII Радиоастрон. конф. «Проблемы современной радиоастрономии», 1, С.-Петербург, 1997, с. 50−53.
24. Mingaliev M.G., Botashev A.M., and Stolyarov V.A. Simultaneous Spectra of Complete Sample of Sources from the PMN Survey. // Proc. IAU Symp. No. 179 «New Horizons from Multiwavelength Sky Surveys», Eds.
Brian J. McLean, Daniel A. Golombek etc. Kluwer Academic publishers, Dordrecht, 1998, p. 139−141.
25. Mingaliev M., Botashev A., and Stolyarov V. Multi-Frequency Monitoring of a Sample of Extragalactic Radio Sources. // Proc. of IAU Collq. No. 164 «Radio Emission from Galactic and Extragalactic Compact Sources». Astronomical Society of the Pacific Conference Series, 144, Eds. J.A. Zensus, G.B. Taylor, and J.M. Wrobel. 1998. p. 279−280.
26. Кононов В. К., Павлов С. В., Мингалиев М. Г., Верходанов О. В. Реорганизация архива наблюдательных данных радиометров континуума радиотелескопа РАТАН-600. // Нижний Архыз, 1998. 12 с. Препринт Спец. Астрофиз. Обсерватории РАН. 128 Т.
27. Кононов В. К., Мингалиев М. Г. Концепция банка наблюдательных радиотелескопа РАТАН-600. // Нижний Архыз, 1998. 40 с. Препринт Спец. Астрофиз. Обсерватории РАН. 129 Т.
28. Кононов В. К., Павлов С. В., Мингалиев М. Г., Верходанов О. В. Архивная база наблюдательных данных радиометров континуума радиотелескопа РАТАН-600. Текущее состояние. // Нижний Архыз, 1999. 29 с. Препринт Спец. Астрофиз. Обсерватории РАН. 131.
29. Боташев A.M., Горшков А. Г., Конникова В. К., Мингалиев М. Г. Мультичастотные спектры полной выборки радиоисточников с крутыми (а < —0.5) спектральными индексами. // Астрон. ж.,.1999, 76, No 10, стр. 723−728.
30. Mingaliev M.G., A.M. Botashev and V.A. Stolyarov Simultaneous spectra of complete sample of sources from the PMN survey. // Bull. Spec. Astrophys. Obs. 1998, 46, p.28−61.
Mingaliev, M. G. Botashev, A. M. Stolyarov, V. Complete sample of PMN survey spectra (Mingaliev+, 1998) // A.2000yCatp011004601M.
31. Kovalev, Y. Y., Nizhelsky, N. A., ., Mingaliev, M. G., Bogdantsov, A. V. Survey of instantaneous 1−22 GHz spectra of 550 compact extra-galactic objects with declinations from -30deg to +43deg. // Astron. and Astrophys. Suppl., 139, No 3, 1999, p.545−554.
Kovalev, Y. Y., Nizhelsky, ., Mingaliev, M. G.- Bogdantsov, A.V. 1−22 GHz spectra survey (Kovalev+, 1999) // 1999yCat.4 139 0545K.
32. Kovalev Y.A., Nizhelsky N.A., ., Mingaliev M.G., Bogdantsov A.V. Monitoring of 1−22 GHz Instantaneous Spectra of 550 Compact Ex-tragalactic Objects in 1997;1998. // ASP Conf. Ser., 1999, IAU 194, pp.177−178.
33. Горшков А. Г., Конникова В. К., Мингалиев М. Г. Быстрая переменность плотности потока радиоисточника 0524+034. // Астрон. ж., 2000, 77, No 3, стр. 188−197.
34. Горшков А. Г., Конникова В. К., Мингалиев М. Г. Анализ мгновенных спектров полной выборки радиоисточников со спектральными индексами, а > —0.5 (плоские спектры). // Астрон. ж., 2000, 77, No б, стр.407−419.
Gorshkov, A. G., Konnikova, V. К., Mingaliev, М. G. Flat-spectrum radio sources at 0.97−21.7GHz (Gorshkov+, 2000) // 2000yCat.8 077 0407G.
35. Чавушян В., Муджика P., ., Мингалиев М. Г. Оптические спектры четырех объектов, отождествленных с переменными радиоисточниками. // Письма в Астрон. ж., 2000, 26, No б, стр. 403−407.
36. Kovalev, Y. Y.- Gorshkov, A. G.- Konnikova, V. К.- Mingaliev, М. G. А VLBI and broad band radio spectra study of the strongly variable extra-galactic object 0524+034. // Proc. of IAU Symp. No 205, Manchester, UK, August 15−18, 2000. Ed. R. T. Schilizzi, 2001, p. 100.
37. В. Чавушян, Р. Мухика, А. Г. Горшков, В. К. Конникова, М. Г. Мингалиев, Х. Р. Валдес Радио и оптические спектры объектов из двух полных выборок радиоисточников. // Астрон. ж.,.2001, 78, No 2, стр. 99−105.
38. Mingaliev M.G., V.A. Stolyarov, R.D. Davies et al. Observations of the bright radio sources in North Celestial Pole region at the RATAN-600 radio telescope. // Astron. and Astrophys., 2001, 370, p. 78−86 (более подробную версию статьи можно найти в astro-ph/102 275).
Mingaliev, М. G.- Stolyarov, V. A.- Davies et al. RATAN-600 NCP bright radio sources (Mingaliev+, 2001) // 2001yCat.3 370 0078M.
39. Gorshkov A.G., V.K.Konnikova, M.G.Mingaliev. Variability Observations of a Complete Sample of Flat-spectrum Radio Sources: preliminary results. // Astrophysics and Space Science. 2001, 278, p.93−96.
40. Горшков А. Г., Конникова В. К., Мингалиев М. Г., Смирнова Т. В., Шишов В. И. Переменность внегалактических радиоисточников на коротких временных масштабах. // Тезисы докл. Всероссийской Астрономической Конф., СПБ, 2001. с. 50.
41. Ковалев Ю. А., Ковалев Ю. Ю., ., Мингалиев М. Г. Долговременное поведение многочастотных спектров 600 РСДБ-компактных внегалактических объектов в диапазоне 122 ГГц: наблюдения и анализ. // Тезисы докл. Всероссийской Астрономической Конф., СПБ, 2001. с. 92−93.
42. Кононов В. К., Павлов С. В., Мингалиев М. Г., Верходанов О. В., Нижельская Е. К., Хубиева Н. В. ODA-R — банк наблюдательных данных радиотелескопа РАТАН-600. // Нижний Архыз, 2001. 31 с. Препринт Спец. Астрофиз. Обсерватории РАН. 164.
43. Kononov V. K, Pavlov S. V, Mingaliev M.G. et al. ODA-R — the Bank of observational data of the radio telescope RATAN-600. The first version. // Bull. Spec. Astrophys. Obs. 2002, 53, p.131−133.
44. Чавушян В., Р. Мухика, Х. Р. Валдес, А. Г. Горшков, В. К. Конникова, М. Г. Мингалиев. Классификация оптических отождествлений радиоисточников из полных выборок. III. // Астрон. ж., 2002, 79, No 9, стр.771−777.
45. Жеканис Г. В., Кононов В. К., Мингалиев М. Г., Цыбулев П. Г. Концепция USS-комплекса автоматизации подготовки и проведения наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600. // Нижний Архыз, 2002. 27 с. Препринт Спец. Астрофиз. Обсерватории РАН. 167.
46. Мингалиев М. Г. РАТАН-600 — современное состояние и перспективы. // Тезисы докл. Конф. РТ-2002, Пущино, 2002. с. 80.
47. Zhekanis G.V., V.K. Kononov, M.G. Mingaliev, P.G. Tsybulev. USS — the project of a complex for automatization of preparing and making observations at the radio telescope RATAN-600. // Bull. Spec. Astrophys. Obs. 2003, 55, p.133−145.
Жеканис Г. В., Кононов B.K., Мингалиев М. Г., Цыбулев П. Г. Проект комплекса автоматизации подготовки и проведения наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600. // Тезисы докл. Конф. РТ-2002, Пущино, 2002. с. 47.
48. Кононов В. К., Павлов С. В., Мингалиев М. Г. и др. Централизованный Банк наблюдательных данных радиотелескопа РАТАН-600. // Тезисы докл. Конф. РТ-2002, Пущино, 2002. с. 56.
49. Богод В. М., Жеканис Г. В., Мингалиев М. Г. и др. Многоазимутальный режим наблюдений на Южном секторе РАТАН-600 с перископическим отражателем. // Тезисы докл. Конф. РТ-2002, Пущино, 2002. с. 24.
50. Горшков А. Г., В. К. Конникова, М. Г. Мингалиев. Радионаблюдения и оптические отождествления полной выборки радиоисточников в области склонений 10°-12°30' (J2000). // Препринт Спец. Астрофиз. Обсерватории РАН. 175. (Астрон. ж., 2003, 80, No 11).
51. Афанасьев В. J1., С. Н. Додонов, А. В. Моисеев, ., М. Г. Мингалиев.Спектральные исследования радиоисточников в радиои оптическом диапазонах. // Астрон. ж., 2003, 80, No 6, с.499−507.
52. Kiikov, M.G. Mingaliev, V.A. Stolyarov, M.S. Stupalov. Variability of extragalactic radio sources from the results of multifrequency monitoring at RATAN-600. S.O. // Bull. Spec. Astrophys. Obs. 2002, 54, p. 5−28.
53. Афанасьев, C.H. Додонов, А. В. Моисеев, В. Чавушян, Р. Мухика, Я. Хуарес, А. Г. Горшков, В. К. Конникова, М. Г. Мингалиев. Исследование радиоисточников в оптическом и радиодипазонах. // Письма в АЖ, 29, No 9, с.1−8 В.Л.
