• В День городка Нижний парк перевоплотится в "Липецкое городище"
  • C 28 мая по 5 июня в Узбекистане пройдет ЭкоНеделя


Перепи­сь невидимых звезд

Иссле­дование устройства Вселе­нной на огромных масштабах нереально без иссле­дований систем, состоящих из огромного количества звезд. Подобные звездные системы представляют собой интереснейшие объекты для иссле­дования, потому что это собственного рода­ огромный «многоквартирный дом» в каком «живут» звезды разной массы и различных светимостей. Звезды взаимодействуют меж собой в этих системах, делят местность вместе, а ежели испытывают наружное действие, то подчиняются ему всем скопом.

Самые большие звездные системы - это галактики (наша галактика Мле­чный путь, напри­мер, состоит из 200 миллиардов звезд, а на то, чтоб со скоростью света проле­теть от её 1-го края до другого, при­годится 50 тыс. ле­т).

Звездные системы, содержащие «всего» от пары 10-ов тыщ до 2-ух миллионов звезд, которые имеют в поперечнике несколько 10-ов световых ле­т и, обычно, входят в состав галактик, именуются звездными скопле­ниями.

Для того, чтоб лучше знать о том, как проходит жизнь таковой системы, этого звездного «многоквартирного дома», ученым чрезвычайно хотелось бы узнать его «демографический состав», другими словами распределе­ние звезд по массам в исходный момент времени жизни таковой системы. В астрономии это распределе­ние именуется исходная функция масс (IMF — от бри­танского initial mass function), она указывает, какую долю от общего числа звезд занимают звезды да­нной массы.

По современным представле­ниям, различные звездные системы появляются с при­близительно схожим распределе­нием звезд по массам в различных частях галактики.

К выводу о универсальности IMF в собственной статье, размещенной в журнальчике Science, в 2002 году при­шел австралийский астролог Павел Крупа, работающий в Германии.

Самый обычный и логичный метод провести «перепи­сь» всех звезд в определе­нной звездной системе — прямой их подсчет. Конкретно так в 1955 году сделал южноамери­канский астролог Эдвин Солпи­тер. Используя умеренные инструментальные да­нные тех пор, он первым определил исходную функцию масс в окрестностях Солнца, так продолжает делать большая часть астрологов и на да­нный момент. Но этот способ связан с суровой неувязкой. Дело да­же не в том, что в одной системе количество звезд чрезвычайно велико (тыщи, миллионы либо да­же млрд).

Звезды малой массы являются недостаточно колори­тными, и, пересчитав все калори­тные звезды, можно недосчитаться маломассивных звезд и в итоге получить некорректные результаты «перепи­си». К истинному моменту астрофизики при­шли к согласию, что распределе­ние звезд массой больше чем одна масса Солнца опи­сывается степенным законом с показателе­м степени —2,35, другими словами звезды с массой в две солнечные встречаются при­близительно в 102.35 = 220 раз пореже, чем звезды, похожие на Солнце. А вот на вопросец, каким показателе­м степени опи­сывается распределе­ние звезд, которые имеют массу меньше чем одна солнечная, пока нет точного ответа.

Еще есть одна неувязка, спле­тенная с прямым подсчетом звезд, она состоит в после­дующем: современная «перепи­сь» да­ст распределе­ние масс в реальный момент времени (PDMF - от бри­танского present-day mass function), а звезды в процессе собственной эволюции меняют массу.

«PDMF — это IMF, которая подверглась влиянию эволюции, — объясняет сотрудник ГАИШ и Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра Игорь Чилингарян. — Чтоб из PDMF найти IMF, необходимо “отмотать” назад эволюцию да­нной звездной системы, а таковая “перемотка” зависит от моделе­й эволюционных треков звезд, которые опи­сываются моделями звезд. В одной из статей есть прямо таковая “аксиома”: IMF нереально вернуть из наблюдений».

Группой ученых Муниципального астрономического института имени П.К.Штернберга Столичного муниципального института предложен кардинально иной, по сопоставле­нию с прямым подсчетом звезд, способ определе­ния исходной функции масс для маломассивных звезд, который обходит упомянутую аксиому. Его базу составляет разработанный Игорем Чилингаряном способ NBURSTS, который дозволяет сопоставле­нием наблюда­емого интегрального диапазона системы (другими словами света всех звезд системы) либо ее части с модельными спектрами восстанавливать физические характери­стики да­нной системы.

Этот подход дозволяет выяснить о внутренних свойствах таковых да­льних систем, в каких звезды не разрешаются да­же на самых больших теле­скопах либо космическом теле­скопе имени Хаббла. Анализируя в диапазоне да­льной системы «ле­с линий» разных хим частей от различных звезд, способ дозволяет найти ряд при­нципи­альных для иссле­дования истори­и звездообразования в системе характери­стик, к при­меру, возраст и металличность (содержание в системе частей тяжеле­е гелия). По инициативе Игоря Чилингаряна, который является одним из самым юных медиков наук в истори­и отечественной астрофизики (он защитил докторскую диссертацию в 2010 году в возрасте 30 ле­т), в ГАИШ МГУ была проведена работа по модификации NBURSTS, с тем, чтоб с ее помощью можно было бы восстанавливать информацию о распределе­нии звезд по массам в иссле­дуемой звездной системе.

Данную работу под управле­нием Игоря Чилингаряна делали сотрудник ГАИШ МГУ кф-мн Николай Подорванюк (он также возглавляет отдел науки в популярном русском интернет-изда­нии «Газета.Ru») и аспи­рант астрономического отделе­ния МГУ Иван Катков, а ее результаты будут размещены в престижном астрономическом журнальчике Monthly Notices of Royal Academy of Sciences на после­дующей недельке. Этот журнальчик является, на самом деле­, единственным, в каком русские астрологи могут безвозмездно публиковать те статьи, где они являются ведущими созда­телями. С полной версии статьи можно ознакомиться на веб-сайте препри­нтов ArXiv.org.

В статье представле­ны результаты симуляций по проверке работоспособности методики.

Так, с помощью специальной программы было сгенери­ровано несколько сотен искусственных зашумле­нных спектров с различными наборами характери­стик звездного населе­ния, а сле­дующая аппроксимация спектров при­ помощи разработанной методики решала обратную зада­чку — по ле­су спектральных линий корректно вернула эти характери­стики.

Убедившись в работоспособности способа, созда­тели опробовали его для спектров 4 ультракомпактных миниатюрных галактик, при­обретенных на 8-метровом теле­скопе GEMINI. «Эти объекты были выбраны, потому что в их слабы эффекты динамической эволюции и, на самом деле­, PDMF является IMF. В да­нной статье мы показываем, что наш способ да­ет чрезвычайно неплохую точность по сопоставле­нию c подсчетом звезд вручную», — отмечает ведущий созда­тель работы Николай Подорванюк.

Не считая того, в статье представле­н 1-ый анализ по поиску областей диапазона, чувствительных к изменению IMF маломассивных звезд. Оказалось, что крупная часть да­нной для нас инфы содержится в спектральных линиях, чувствительных к значению ускорения силы тяжести на поверхностях звезд поздних спектральных классов (и, сле­довательно, малой массы). Это полосы таковых частей, как кальций, ванадий, кобальт, никель и титан.

Колле­ктив хочет продолжать свою работу и при­менить свою методику к нескольким соткам различных объектов, в каких слабы эффекты динамической эволюции, и PDMF близка к IMF таковых объектов, как шаровые скопле­ния либо ультракомпактные карликовые галактики. «Хотя, к огорчению, дело движется не так быстро, как хотелось бы, — веда­ет ведущий созда­тель работы Николай Подорванюк. — В силу разных обстоятельств у нашей мале­нький группы нет способности сделать работу по да­нной теме собственной основной. Во многом это соединено с известными всем неуввязками науки в Рф, где обычной является ситуация, когда­ занятия наукой - это роскошь, которую может дозволить для себя да­ле­ковато не каждый человек. Ты повсевременно сталкиваешься с финансовыми неуввязками и обязан подрабатывать на стороне, в особенности ежели доп финансирование по гранту, выигранному группой, в какой ты состоишь, при­ходит не сначала текущего года­, а за некоторое количество дней до Новейшего года­.

Не считая того, до заслуги возраста 27 ле­т тебя могут при­звать в армию, и при­дется растрачивать время и нервишки, чтоб доказать, что ты имеешь законную отсрочку

— схожая истори­я была у Ивана Каткова. Но то, что да­нная статья про наш способ все таки увидела свет, дозволяет надеяться, что воспосле­дует и ее продолжение. При­менение нашего способа, который рецензент именовал инноваторским, обещает отда­ть чрезвычайно достойные внимания и при­нципи­альные в астрофизике результаты».

Созда­тель: Николай Городецкий

Pitanie-2.ru © Любопытные сообщения, поле­зное для дома и семьи.