Главная » 2014 » Сентябрь » 24 » Скачать Исследование избранных кратных звезд со слабой иерархией. Жучков, Роман Яковлевич бесплатно
8:57 PM
Скачать Исследование избранных кратных звезд со слабой иерархией. Жучков, Роман Яковлевич бесплатно
Исследование избранных кратных звезд со слабой иерархией
Диссертация
Автор: Жучков, Роман Яковлевич
Название: Исследование избранных кратных звезд со слабой иерархией
Справка: Жучков, Роман Яковлевич. Исследование избранных кратных звезд со слабой иерархией : диссертация кандидата физико-математических наук : 01.03.02, 01.03.01 / Жучков Роман Яковлевич; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т] Казань, 2007 119 c. : 61 07-1/1423
Объем: 119 стр.
Информация: Казань, 2007
Содержание:
01 Актуальность работы
02 Цели работы
03 Положения, БЫПОСИМЫС па затциту
0-1 Апробация работы, список публпкацпй и вклад автора
05 Научная и практическая цсиность работы
06 Достоверность результатов
07 На}'чная новизна
11 История и методы исслсдовання кратных звезд И
12 Наблюдаемые статнстнческие завпснмостн
13 Hepai)XHM кратных спстем
14 Образование двойных и кратных систем
15 Эволюция двойпых п кратпых спстем
1G Устойчивость кратпых систем
2 Цели работы и выбор объектов
21 Ностаиовка задачи
22 Фо])мн1)овап11е выборки и характе])нстпки систем
3 Устойчивость спстем с нзвестнылн! орбитаин!
31 Учет опшбок опредслеппя параметров
32 Нрпмеиеиие К1)итериев устойчивости
33 ^1псленный расчет дитихмнческой эволюции
34 Нитериретацпя результатов а п а т з а устойчпвостп спстем
341 Крптсрии устойчивости
342 Устойчивость спстем
4 Физнческпе характернстпки компонент HD
41 Определеппе лучевых скоростей комнопепт шпрокпх спстем
42 Оиределеппе лучевых скоростей ко\пюиеит системы HD
43 Фпзпческпе параметры и дппадппеская устойчивость HD
5 Заключе1Н1е
Введение:
0.1 Актуальность работы
11зв(-стно, что зиачитсльиая часть звездиого иаселепия Галактики иредставляет собой двойиые и кратные системы. По современным оценкам, одииочпылн!являются не более 20 -г 30% от общего чнсла звезд. Согласно [33], доля двойных и кратных звезд составляет пе мепее 42% (по чпслу объектов). Попыткауст1)аннт1> эф(})екты селекнни, затрудняющие адекватиое оиределетк! статистики для кратпых систем, была иредприията в работе Дюкенуа и Майора [52], гдеансона [102[). В работе [С9| н})едн1)инята попытка восстаповлепия пачалыю1'1фупкции кратпостн п утверждается, что в осиовпом звезды образуются в составе двойпых и тройпых спстем.П})и этом ббльшая часть (или даже все) сун1ествуюии1х одипочиых звездбыла В1,1брошеиа из кратгнлх систелг или скоплепий. Такой ''обязателыплй"' выброс третьей комноненты (как правпло. паимеиее массивной) хороню согласуется с Teopneii дlИIa^нIчecкoй эволюнии тройиых систем (в частиости, сиимаетнроблему нзбыточного yiviOBOro момента) |3] и нодтве1)ждается нaб.тюдeния^пI:массивиые звезды чаще, чем звезды мI. По.\н1мо этого,изучение кратных систем — это ключ к нош1маиию процессов фо])мнроваииязвездиых систем и всей дииа>И1ческой эволюции звездного насе„1ения Ггитактикн. Пост1)оеиие едииой самосогласоваииО1"1 модели образоваиия и дииa^пгIecкoйэволюции столь сложной системы требует ирнвлечеиия всех суи1,еству1онц1х методов — теоретического анализа, численного моделироваиия и различиых наблюдательных нодходов к изучеиню кратных звезд.0.2 Цели работыВ даииой работе были оиределеиы следующие осиовиые цели:• Псследованне устойчнвостн кратных систем с известиы.\и1 иараметралн!орбит и массами комноиент (аналитические, нолуэмнирические и эхншрическне критерии, численное моделирование с указанием сценарнев динамической эволюции). При этом необходимо нровести учет влияиия ошибокопределения орбита^тьиых параметров иа выводы об устойчивости исслед\-емых кратных звезд.• Выбо]) наиболее адекватного критерия устойчивости ирн сравнении результатов числеииого моделирования и исио:1ьзова1И1ЫХ критериев.• Определение возможных сценариев образования неустойчивых систем ноценка нх количества в окрестности Солнца.• Разработка методики и онределеине фнзнческих параметров комноиентнаиболее иитересных с точкн зрения дииа>п1ки систем.0.3 Положения, выносимые иа защитуПа запи1ту выносятся:• Рез}'льтаты нсследования динa^нIчecкoй усто11чивости выборки из 19 Kj^ aTных систем с известиы.чн! 0})бнт1г1ьны.\1и иа1)аметрами. Для 14 объектовнодтверждена устойчивость (вероятность раснада за И)'' лет менее 1 ()/{;).5 систем, вероятно, неустойчнвы (вероятность расиада за К)'' лет более90%). Это системы пЬ 40887 (кратиость Л^ = 4), IID 7CG44 (AV = 4),IID 136176 {N, = 3), IID 150G80 (AV = 3), UD 217G75 (iV, = 4).• Сценарии иепрерывиого <})орлгирова1Н1я неустойчивых кратных снстем иоцеика числа иеустойчивых систем в окрестности Солица. В окрестностиСолина рггдиусом 200 ик, возможио, имеется иесколько иеустойчнвых систем, динa^нiчecкaя молодость которых не связана с (})изической.• Смещеппе границы устойчивости (завышенная вероятность 1)аснада вГ)лнзн граннчной областн) для большннства pacc.MaTpHBacNHJx крнте])нев.Лучшими нризианы критерий Мар,г1пиг-А1)сета N2 [31] и критерий Валтонеиа N3 |148], для которых смещение мииималыю, а доля согласоваиийс peзyльтaтa^иI моделирования максихмальна н составляет 0.98.• Методика определення К по снектрам высокого 1)азрен1ення, лучевые скоростн ко.\нюнент двойной HD 10009 и ее центра масс, а также комнонентсистемы HD 222326; уточненные 4)изнческие и дииамические нараметрысистемы IID 22232G, в частности, ноложеиия ее комнонеит на диаграмме cпeктlvcвeтимocть; вероятное наличие в системе HD 222326 чет1!е])гойкомноненты, входян1;ей в нару с одной нз ярких комнонент системы.0.4 Апробация работы, список публикаций и вклад автораСписок публикаций автора по теме диссертации:Стат1)И в редензнруемых издаииях:1) Р.Я. Жучков, В.Ф. Сулеймаиов, В.В. Шимаискнй.Программа моделироваиия звездных атмос(1)ер _STAR.Бюлл. Снец. Астрофиз. Обсерв., 2004, т. 58, стр. 22-29.2) В.В. Орлов, Р.Я. Жучков.Анализ дииа.\н1ческой устойчивости избранных кратных звезд со слабойиерархией.Астрой. Журиггл, 2005, т. 82, N3, стр. 231-246.3) Р.Я. Жучков, В.В. Орлов.Аналнз динамической неустойчивости иекоторых кратных звезд со слабо11Астрон. Журнал, 2005, т. 82, N4 , стр. 308-318.1) Р.Я. Жучков, В.В. Орлов, А.В. Рубинов.Аи<инз дииа.\н1ческой устойчивости четверных систем HD 08255/6/7 иHD 7GG44.Астрон. Журнал, 2006, т. 83, N1 . стр. 70-75.5) А. TokoviHin, О. Kiyaeva, М. Sterzik, V. Orlov, А. RubiHov, R. Zlmclikov.An old nearby quadruple system Glic.sc 225.2.Astron. к Astroi)liys., 2005, v. 441, p. 095-699.G) R.Ya. Zliudikov, Y.V. Orlov, AЛ^ Rubinov.]\Iultii)le stars with low hierarchy: stable or unstable?Publ. Astron. Obs. Belgrade., 200G, v. 80., p. 155-lGO.7) R. Zlmchkov, \^ Orlov, A. Rubinov.Dynamics and stal)ility of multiple stars."Few-Body Problem: Theory and Conii)uter Simulations", reports on workshopheld in Turku, 4-9 July 2005, ed. Chris Flynn, Turun Yliopisto, Turku, 200G, p. 79-83.8) R. Ya. Zhuchkov.The physical parameters of multiple system IID 22232G i)reliniinary determination.Astron. к Astrophys. Transactions, 200G, v. 25, p. 2-3.Тезисы доюадов па ко11<1)ероп1Ц1ях:1) Р.Я. Жучков, В.В. Орлов.Динамика тройиых систем со слабой ие})а1)хией.Тезисы докладов ВАК-2004 "Роризоиты Вселеииой", Москва, 3-10 июия 2001 г.,стр.22G(с1 елдовый дрк:1ад).2) В.В. Орлов, Р.Я. Жучков.Дииамическая эволюиия наблюдаемых кратных звезд.Тр\'ды Международной Аст1)ономнческой Кон(})еренции ''Основные направления развития астронолнн! в России", Казаиь, 21-24 сеитября 2004, стр. 83-8G(устный доклад, выполнен автором).3) Р.Я. Жучков, В.В. Орлов, А.В. Рубинов.Устойчивость кратиых звезд и фнзнческие свойства их ко.чнюнент.Т1)уды 34-й международной кон(})ерениии ''Фнзнка Космоса", Екатеринбург,2005, стр. 58-71(устный доклад).4) Р.Я. Жучков, В.В. Орлов, А.В. Рубинов.Кратные звезды со слабой нерархией — есть ли среди ннх дннa^иIчecкинеусто11чивые системы?Т1)уды 31-й международной кон(})еренннн "Фнзика Кослюса", Екатеринбург,2005, стр. 250(устны11 доклад, вынолнен автором).5) R. Zhuchkov, \'. Orlov, А. RubiHov.Multiple stars: physics vs. dynamics.Abstract Booklet of ESO Workshop "Multiple Stars Across the II-R Diagram",12-15 July, 2005, Garchiug bei Muiiclien, Gcrinany, p. 5(устный доклад).G) V. Orlov, A. Tokovinin, O. Kiyacva, M. Sterzik, A. Rubinov, R. Zhuchkov.Gliese 225.2: an old (stable?) quadruplet.Abstract Booklet of ESO Workshop "Multiple Stars Across the H-R Diagi-am",12-15 .July 2005, Garching bei Munchen, Germany, p. 49(стендовый доюад).7) R. Zhuchkov, У. Orlov, A. Rubinov.Dynamics and stability of multiple stars.Abstracts of the workshop in celebration of the GOth Birthday of Professor Matiri\'altonen "Few-Body Problem: Theory and Computer Simulations", 4-9 .July 2005,University of Turku, Finland, p. 15(устный доклад, выг10.:п1ен автором).8) R. ^'а. Zhuchkov, У.У. Orlov, A.^^ Rubinov.Alultiple stars with low hierarchy: stable or tinstable?JX National Conference of Astronomers of Serbia and Montenegro, Belgrade, 12-15October, 2005(устный доклад).9) Р.Я. Жучков.Предварительное определение нараметров кратной системы JID 22232G носнект1)ам высокого раз1)ешенняВсе1>осснйская астрономическая кон(})еренцня к ЮО-летню П.П. Парепаго"Звездные снстемы", Москва, 24-2G мая 200G г.(стендовый доюад).10) Р.Я. Жучков, П.Ф. Бикмаев, Е.В. Малоголовец.Фнзнческне и днналшческне нараметры кратной снстемы IID 222.32G.Меж^т^'народная конференция "Методы снектросконнн в сов])еменной астро(1)тнке'', 13-15 сентября 2006 г.. Институт Астронолнн! РАИ, г. Москва(устный доклад, выполнен автором).Результаты нредставляемой работы докладыв^инсь на се.\нн1арах ка(|)ед])ыаст1Х)номнн КРУ, кафедры астрофизнкн СИбРУ н се.\нн1аре САО РАИ. Личный вклад автора:В совместных ])аботах автором проведена модн(1)нкаиня нрограмм TRIPLE,CJIAJX (автор - Арсет) для аналнза днна.лн1ческой эволюнин реальных кратных систем. Выполнено тестирование нрог1)амм н 1)асчет днналшческо!'! эволюцнп в об1цеГ1 сложпостп около 38-10'^ регглнзацн1'1 псслед\-е.\н>1х снстем на временах 10'' лет н более в прошлое н бз'длчцее. Проведен расчет устойчнвостн каждо!!нз 38000 реатнзацпй рассматриваемых тро11ных систем с помощью 9 критериев. Оценено количество неустойчнвых снстем в окрестности Солнца. Для снстемIID 40887, HD 22232G на телесконе РТТ-150 КГУ нолучепы спектры высокогои умеренного разрешеиня. Совместно с сотрудииками лабо])аторни МЛВР САОРАН в декабре 2003 года нроведены спекл-пцтер4)ерометрнческне наблюденияснстемы 1W 222326 на телескопе БТА. Разработана, протестпропана н Н1)именепа методпка определення лучевых скоростей компонент широких двойных икратиых спсте.м. Проведеп комплексный анализ и иите])претацня снектральныхн спекл-инте1)ферометрических иаблюдеинй системы HD 222326.В работах, представлеппых в списке нубликаций в рецепзируемых издашшхпод номера.\и12, 3,4, 7, 8, участие автора заключается в иостановке задачи, разработке .методик, аиализе результатов и написании текста стате!'!, выполиеииивсего объема расчетов. В ])аботе 8, кроме этого, автором получепы паблюдател1>11ые даииые и П1)оведеиа пх обработка и интерпретация. В работах 5, 6участие автора состоит в совместио1"1 постановке задачи, обсужденнн и иитерпретацнн результатов. В ])аботе 1 в ])авпой П1)опорцпи с соавторахнг нроведеиосоздание нрограммы 1)асчета моделей атмос4)ер звезд.0.5 Научная и практическая ценность работыП])оведениая работа позволила, кроме описаиия эволюн1И1 ряда наб.:иодаемыхкратных систем, выделить иаиболее иитерес]н.1е с точки зреиия дииалнгкн объекты со слабой иерархией. В нервую очередь, имеиио эти системы нуждаютсяв дополнительиом исследоваиин для уточнения их орбита^тьиых нараметров н(})изических характеристик компоиеит.Кроме того, на реа.1ьных (а не модельных, как в большинстве предшествующих работ) системах был исследован ряд крнте])иев устойчивости, нровсутеносравиенне нх меж;]^' собой и с результатами числеиного моделировання. Этонозволило выделить наиболее адекватные крнте1)ни (•Мар,тдинг-Арсета N2, Валтонена N3) и определить методику исследоваиия при иевозлюжиостн проведения численного моделироваиия дииa^иIки системы. Так, одиовремеипое нснользо15аиие этих двух критериев иозволяет с высокой долей вероятности определить, устойчива ли даииая иаблюдаелгая система. Одио131)емеппо было показаио, что ббльшая часть критериев имеет несколько смешенную граннцч' устойчивости. Все эти результаты могут быть использова1Н,1 при аиализе дипa^ии :^инаблюдае.\И)1х кратиых (тройных и сводящихся к этом\' случаю) снстем, длякоторых не все на1)аметры орбит определеиы.Разработаиа лгетодика оиределеиия индиви,\уальиых скоростей комноиеит вши1)оких двойиых и К1)атных системах, когда классические способы ои1)еделеиия ])азиицы скоростей ие люгут быть ирименепы. Эта методика может бытьиспользована при датьиейших исследованнях двойиых и кратиых звезд.Проведенные исследоваиия позволили уточиить физические на])аметры компопоит KpaTJioii cucivsihi HD 22232G. Впервые укаэапы их эволютцюппьп'! статусп положепия па диагралгме Герцшп[)уша-Рессела.0.G Достоверность результатовДостоверность результатов моделирования дипa^пIчecкoГl эволюции кратиыхсистем подтверждается ожидаемьпп! результатадп! для систем со зиачите.'1ьпойnepapxneii (сохрапеиие 1И1тегралов движения, возвраи1;ение в окрестность исходной точки ири просчете туда-об1)атпо, иаличие циклов Лидова-Козаи). Крометого, сравиешю результатов моделировання и И1)имеиеш1я критериев показало качсстг>еииое согласие межд\' иимп и позволило проводить количествеииыйаиашз.Достовериость результатов оиределеиия скоростей в кратиых системах подтверждается тести1)ованиом методики иа моделыплх двойиых и рег^1ьиой двойной системе HD 10009 с известными иа1)аметрали1 орбиты. При этом имеетсясогласие ])езультатов, получеииых ири иснользовапнн нашей методики н залоЖС1НПЛХ в модели (случа11 модельитях двойиых), ;ui6o вычислеиих но э<1)емеридам (случай системы HD 10009).Надежиость определеиия параметров компоиеит системы HD 22232G иодтверждается их согласованием ири использоваиин снект1)г1льн1)1х и снеклиите1к1)ерометрических (иозициоииых и фотометрических) набл1одеиий. Иснользование различных методик позволяет не только получить повую ии(1)орматцно о системе, ио и коптролировать получеииые результаты, иоскольку толькоири их достоверности будет получен ненротнворечивьпТ (1)нзическпй портретнсследз'емой системы.0.7 Научная новизнаВпервые ироведеи детальиый аиа»'1из эволютцп1 выборки из 19 паблюдаемыхкратиых систем с }'четом влияния ошибок определепия иараметров орбит имасс. Для этих систем удалось одиовремеиио ирименить метод числеиного интегрнрования и 9 критериев усто1'1чнвости.Впервые для наблюдаемых систем 111)оведено сравиеиие 1)езультатов аигиизаусто11чнвости с исиользованнем крнтериев с pe3\:ibTaTaNHi числеииого иитег1)и1)ова1иш. Также виервые нроведеио сравнеиие к[)итериев межд}' co6oii и выбраTHJ наиболее адекватные (критерии Ма1)длинг-Арсета Х2 [.31] и Ваггоиеиа ХЗ(1481).Для незавнсихюго онределення ииди15н,\\'альных лучевых ско])остей компонент ]иирокнх двойных и кратиых систем иредложеиа 01)ипн1сиьпая методикаои{)еделепия лучевых ско1)остей ио спектрам высокого разрешеиия. В результате ироделаииой работы na.\ni были виервые иеносредствеипо определены лучевые скоростн компонент двойной HD 10009 и ско1)ость ее цеитра масс.Проведеио уточиеиие (1)изических и динахппескпх свойств систелнлИ D 222326. Впервые онределены иоложення ее колшонент иа диаграмме спект])10светимость, их спектральные классы и массы. Анализ спектральных данныхпока-за.1, что, вероятно, п снстеме HD 22232G присутствует четвертая компонента (белый KajxTHK нли звезда inOKOii светимости), входянщя в пару с однойиз Я1)кпх комнопент системы.Показаио, что в окрестиости Солнца, вероятно, cyHiecTByiOT (1)изически старые, но молод1,1е в дннa^нIчecкoм отношении кратиые звездные систолнл.