WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 15 |

Прецизионная астрометрия пульсаров в присутствии низкочастотных шумов

-- [ Страница 2 ] --

Остаточные уклонения, показанные сплошной кривой, есть разность кривой (4.54) и квадратичного полинома. По оси абсцисс отложено время в секундах, отсчитываемое от момента наибольшего сближения пульсара и возмущающего тела. По оси ординат отложена величина остаточных уклонений 3.3 Эффект Шапиро как функция времени при разных углах наклона орбиты i и разной долготе периастра. Фиксированы параметры M1 = 1.7M, M2 = 0.00043M, b = 10 а.е., = /10. а) Наклон i принимает значения 0 (чёрная кривая), 18, 36, 54, 72, 90 (светло-серая кривая). б) Эффект Шапиро как функция времени при разной долготе периастра и угле наклона i = 89. Долгота периастра принимает значения 0.8 (тёмно - серая 3.4 Поведение доплер-фактора и его производных в случае гиперболической орбиты. Использованы следующие орбитальные параметры: M1 = 1.7M, M2 = 0.00043M, b = 10 а.е., e = 1.9, i = /2, принимает значения от (тёмно-серая кривая) до 0 (светло-серая кривая) на графике d(T t) dt и от /2 (тёмно-серая кривая) до 0 (светло-серая кривая) на остальных графиках. На всех графиках время t в секундах отсчитывается от момента 3.5 Поведение величины T t (верхний график) и доплер-фактора z (нижний график) в случае параболической орбиты. Параметр орбиты q = 2 а.е., M1 = 2M, M2 = 0.002M. Долгота перицентра меняется от 0 (тёмносерая кривая) до /2. По оси абсцисс отложено время в секундах от момента 3.6 Cпектр мощности остаточных уклонений МПИ пульсара, рассчитанный на основании измеренных вращательных параметров пульсара B1620-26 и формулы (4.89). Спектр рассчитывался только с учётом параметров, (3), (4), т. к. предполагалось, что из остаточных уклонений в результате подгонки уже вычтен квадратичный полином времени. Спектр построен на интервале 3.7 Остаточные уклонения пульсара PSR 1822-09 и производные частоты враще ния. Расчёт производился в предположении гиперболической орбиты. Точками показаны наблюдательные данные, сплошной кривой - теоретические 3.8 Остаточные уклонения пульсара PSR 1822-09 и производные частоты вращения для эллиптической орбиты. Точками показаны наблюдательные данные, сплошной кривой - теоретические расчёты. Для наглядности показано два периода. Хорошо видно, что в рамках эллиптического движения наблюдается плавное изменение периода с последующей его стабилизацией. Изменение периода соответствует прохождению пульсара вблизи перицентра, постоянный период соответствует участку орбиты около апоцентра. Использованы 3.9 Карта окрестностей пульсара PSR B1822-09. Крестом обозначено положение Список таблиц 1.1 Предельное значение параметрического периода Tpar и относительное изменение периода P/P, вызванное ускорением, вычисленные для пульсара 1.2 Отношение сигнал/шум при наблюдениях пульсара PSR 0329+54 вместе с 1.3 Опорные источники, используемые для наблюдений пульсара PSR B0329+54. 1.4 Координаты радиоисточника 0300+470, полученные из РСДБ-наблюдений. 1.5 Координаты пульсара PSR B0329+54, полученные из РСДБ-наблюдений.

Для сравнения добавлены координаты, взятые из работы (Bartel, 1985). Указана только формальная ошибка координат, полученная при обработке методом наименьших квадратов, без учета флуктуаций ионосферы и методической ошибки..................................... 2.1 Спектр мощности и соответствующая ему автоковариационная функция белого и коррелированных шумов (Kopeikin, 1997a). Величины hs, s = 2.2 Зависимость дисперсий пульсарных параметров от вида спектра мощности.

Величина hs, (s = 0, 1,..., 6) - интенсивность спектра мощности шума с спектральным индексом s, - частота вращения пульсара, n - орбитальное среднее движение, x - проекция большой полуоси орбиты пульсара на луч 2.3 Зависимость дисперсий пульсарных параметров от вида спектра мощности шумов остаточных уклонений МПИ пульсара. Параметры hs,, n, x, T имеют то же значение, что и в таблице 2.2...................... 2.4 Орбитальные параметры некоторых двойных пульсаров. P - период пульсара в миллисекундах, d - расстояние до пульсара, Pb - орбитальный период пульсара в сутках, x - проекция большой полуоси орбиты на луч зрения в световых секундах, e - эксцентриситет орбиты, r - амплитуда эффекта 3.1 Коэффициенты разложения фазы пульсара по степеням времени........ 3.2 Коэффициенты разложения фазы пульсара по степеням времени при движении по гиперболической, параболической и эллиптической орбите....... Введение Пульсарная астрометрия - относительно недавно появившаяся часть астрометрии, которая, как это следует из названия, измеряет пространственно-временные координаты пульсаров. Т. к. подавляющее число пульсаров наблюдаются в радиодиапазоне, то применяются методы, развитые в радиоастрономии. В данной работе рассматриваются и используются два основных метода: радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой (РСДБ) и хронометрирование. РСДБ используется для наблюдений не только пульсаров, а всех радиоисточников. Хронометрирование же в силу специфичности самого метода используется только для наблюдений объектов, излучающих периодические импульсы. Оба метода позволяют определять координаты пульсаров геометрическим способом: РСДБ - зная геометрию расположения базы в пространстве, хронометрирование - основываясь на геометрии орбиты Земли. В дополнение к измерению координат хронометрирование пульсаров позволяет построить независимую шкалу времени, которая основывается только на наблюдениях группы высокостабильных пульсаров.

Низкочастотным шумом называется такой шум, автокорреляционная функция которого отлична от дельта-функции. Другие названия низкочастотного шума - коррелированный, окрашенный, красный шум. Все эти названия будут использоваться в данной работе.

Высокоточные астрометрические наблюдения пульсаров являются хорошим средством для решения различных задач астрометрии, астрофизики, космологии, фундаментальной метрологии. А именно, на основе таких наблюдений становится возможным установление на небе инерциальной системы координат, реализованной кинематически, т. е. на основе точных координат и собственных движений пульсаров; установление связи между различными системами координат (квазарной и динамической); построение пульсарных шкал времени, основанных как на периодичности собственного вращения пульсара, так и на периодичности обращения пульсара вокруг барицентра двойной системы; оценка фона гравитационного излучения; исследование спектров шумов в остаточных уклонениях моментов приходов импульсов и, как следствие, исследование физических процессов внутри и около пульсара, в частности, исследование гравитационных полей и распределение массы в шаровых скоплениях.

Т. к. современные наблюдения отличаются очень высокой точностью, то возникает проблема адекватного учёта шумов, присутствующих в наблюдаемых величинах. При этом ряд исходных принципов, которые выполнялись при низком уровне точности наблюдений (некоррелированность случайных ошибок, постоянство параметров математической модели, применяемой для редукции наблюдений) уже не выполняются. В первую очередь это относится к независимости ошибок наблюдений. И в РСДБ, и в хронометрировании велико влияние коррелированных (или низкочастотных) шумов, которые весьма существенно искажают оценки параметров модели, а со временем приводят даже к возрастанию дисперсии оценок. Правильное понимание влияния низкочастотных шумов при редукции наблюдений, а также их корректный учёт являются, таким образом, крайне важными при обработке данных.

Одной из главных задач астрометрии является построение инерциальной системы координат (ИСК). Здесь сразу же будет уместно договориться о терминологии. В астрометрии употребляют несколько схожих по смыслу терминов: система отсчета, система координат, опорная система 1. При этом некоторые из авторов (Kovalevsky, 1991) выделяют несколько уровней иерархии систем отсчета:

1. Идеальная система отсчета – теоретический принцип, на котором основывается конечная опорная система.

2. Система отсчета – определяет физическую систему, на основе которой применяется определение идеальной системы отсчета.

3. Конвенционная система отсчета – в дополнение к пп. 1, 2 параметрам, описывающим физическую систему, присваиваются определенные значения (а потому эта система становится конвенционной).

4. Конвенционная опорная система - набор отправных точек вместе с их координатами, которые материализуют конвенционную систему отсчета.

Цель введения небесных систем отсчета заключается в том, чтобы определить единственным способом средство присвоения координат небесным телам, либо наблюдаемым инструментально, либо выводимым из некоторой теории.

Эти термины являются переводами соответствующих английских терминов: reference system, coordinate system and reference frame. Для последнего словосочетания в русском языке нет точного перевода, поэтому используется близкий по смыслу термин В настоящее время требуемую точность этой системы способен обеспечить РСДБметод, а в последние годы к нему также добавляется хронометрирование высокостабильных пульсаров. Сейчас можно уже говорить о точности определения координат радиоисточников лучше 0.001 секунды дуги, как о реально достижимой современными методами.

Построение инерциальной системы координат требуется для разных задач: астрофизических, астрометрических и геофизических.

Инерциальную систему координат можно реализовать тремя способами (Абалакин, 1979, Губанов и др., 1983). При этом правильнее было бы говорить о квазиинерциальной системе координат:

1. Геометрически, т.е. когда опорные объекты практически не имеют видимых угловых перемещений на небе. Такими объектами могут служить квазары и компактные детали галактик. В данном случае реализация ИСК сводится к измерению дуг между опорными радиоисточниками. Неподвижность такой системы обеспечивается с точностью до неподвижности опорных радиоисточников.

2. Кинематически. В данном методе считается, что опорные объекты движутся равномерно и прямолинейно. В оптике эту роль всегда выполняли звезды. В последние годы, к звездам прибавились радиоисточники с хорошо измеренными собственными движениями, в частности пульсары (Федоров, 1986). Система координат, опирающаяся на такие источники не будет вращающейся только в том случае, если собственные движения определены абсолютным методом. Видно, что пульсары в этом деле могут существенно помочь, если их собственные движения определены по отношению к практически неподвижным внегалактическим источникам.

3. Динамически. Здесь в качестве опорных объектов служат небесные тела, движущиеся в гравитационном поле. Классическим примером таких объектов служат тела Солнечной системы и исскуственные спутники Земли. Для создания инерциальной системы координат в данном методе необходимо знать теорию движения опорных тел. Наряду с чисто гравитационными взаимодействиями на тела действуют также негравитационные силы, которые гораздо хуже поддаются учету (это относится в первую очередь к ИСЗ). Тем самым данный метод не обеспечивает хорошей точности, т.к. требует привлечения дополнительной информации, в значительной степени произвольной.

Т. о., в настоящее время первый метод дает наиболее простой способ построения ИСК.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 15 |
 


Похожие материалы:

« Абунин Артм Анатольевич ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОРБУШ-ЭФФЕКТОВ И ИХ СВЯЗЬ С СОЛНЕЧНЫМИ, МЕЖПЛАНЕТНЫМИ И ГЕОМАГНИТНЫМИ ВОЗМУЩЕНИЯМИ Специальность 01.03.03 – Физика Солнца Диссертация на соискание учной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: кандидат физико-математических наук Белов А.В. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение Глава 1. Обзор современного состояния исследований Форбуш-эффектов. Средства и методы изучения вариаций галактических космических лучей . ...»

«Куприянов Владимир Викторович Численно-экспериментальное исследование вращательной динамики спутников планет 01.03.01 – Астрометрия и небесная механика ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д. ф.-м. н. Шевченко Иван Иванович Санкт-Петербург – 2014 Оглавление Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Глава 1. Исторический обзор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1. Численное ...»

« Гожа Марина Львовна НАСЕЛЕНИЕ РАССЕЯННЫХ ЗВЕЗДНЫХ СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИКИ 01.03.02 – астрофизика и звездная астрономия Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор В.А. Марсаков Ростов-на-Дону – 2014 2 Оглавление Введение………………………………………………………………………………. 5 Глава 1. Неоднородность населения рассеянных звездных скоплений в Галактике…………………………………………………………………………. 20 1.1 ...»

«ЧАЗОВ Вадим Викторович РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЙ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ Диссертация на соискание учёной степени доктора физико-математических наук Специальность 01.03.01. Астрометрия и небесная механика Москва – 2012 Содержание 1 Содержание Предисловие 7 1 Постановка задачи 17 1.1 Стандартные соглашения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1.1 Системы отсчёта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1.2 ...»

« УДК 524.7;524.72-4 КАЙСИНА Елена Ивановна БАЗОВЫЕ СВОЙСТВА ГАЛАКТИК МЕСТНОГО ОБЪЕМА (01.03.02 - Астрофизика и звездная астрономия) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Научный руководитель: доктор физико–математических наук, профессор Караченцев И. Д. Нижний Архыз – 2014 2 Оглавление Введение Общая характеристика работы Актуальность Цели и задачи исследования Научная новизна Научная и практическая ценность работы Основные результаты ...»







 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.