Газета Троицкий Вариант # 49

РСДБ. В обсерватории есть антенна, участвующая в международной сети радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой. Несколько радиотелескопов на разных континентах синхронно наблюдают один квазар. Сопоставление записанных сигналов позволяет определить координаты квазара с точностью до десятитысячных долей угловой секунды, а положение станции на земле — с погрешностью не более нескольких миллиметров.

6-метровый РСДБ-телескоп обсерватории TIGO

GPS/ГЛОНАСС. В обсерватории есть стационарный пункт спутниковой навигационной системы GPS/ГЛОНАСС. Координаты этого пункта определяются по спутникам, и на основе полученных данных уточняются параметры движения самих спутников. Осуществляется привязка спутниковых систем координат к системе координат, связанной с квазарами.

SLR (satellite laser ranging) — это еще одна система точного измерения движения спутников, основанная на их лазерной локации. Специальный телескоп посылает в сторону спутника короткий лазерный импульс, а затем принимает сигнал, отраженный ретрорефлектором. По времени возврата импульса определяется расстояние до спутника.

Для обеспечения высокой точности измерений на станции используется система атомных часов, включающая три водородных стандарта частоты. Штат обсерватории составляет около 10 человек.

Материал подготовлен Александром Сергеевым

Экзопланеты (современные факты)

Борис Штерн

Миры вне Солнечной системы издавна были одной из областей естествознания, которые в наибольшей степени волнуют широкую публику. Если бы этого интереса не было, человеческий род не стоил бы ни гроша: что может быть естественней, чем попытки понять, уникален наш мир или нет, попытки представить или даже найти другие обитаемые миры.

Джефф Марси (справа) и Пол Батлер

В 1992 г. надежно зарегистрировали планетную систему у пульсара. Это гораздо легче, чем найти планету у нормальной звезды: пульсар излучает строго периодические всплески радиоизлучения. Если скорость пульсара по лучу зрения (по направлению к нам) изменилась, фаза импульсов начнет смещаться. При этом можно отлавливать изменения скорости в десятки сантиметров в секунду. Далее, если планет несколько, эти перемещения остается разложить на сумму кеплеровских орбит. Однако планеты у пульсара — не нормальные планеты.

Cистема звезды HR8799 c тремя планетами, непосредственно наблюдаемыми в телескоп (Кек, инфракрасный диапазон). Расстояние от звезды до ближайшей планеты – примерно такое же, как от Солнца до Урана, до второй – как до Нептуна, третья, по нашим маштабам, находится за Плутоном

Пульсар — нейтронная звезда, образовавшаяся при взрыве сверхновой. Нормальная планетная система при взрыве разрушается. Эти планеты образовались вокруг нейтронной звезды уже после взрыва — из части выброшенного вещества. Так что они — нечто совершенно экзотическое, не имеющее никакого отношения к вопросу о других мирах, пригодных для обитания.

Прорыв в поиске экзопланет произошел в 1995 г. Сначала расскажем о методе, с помощью которого был совершен прорыв и который по сей день является основным в поиске планет у других звезд. Как и в случае с «пульсарными» планетами, он основан на измерении скорости по лучу зрения.

Планета и звезда вращаются вокруг общего центра тяжести. Солнце под влиянием всех планет описывает сложную траекторию, но главный элемент этой траектории — эллипс (почти круг) от тяготения Юпитера, скорость движения Солнца по этому кругу 12 м/с. Нельзя ли измерить эту скорость благодаря доплеровскому смещению спектра звезды: в случае Юпитера — на одну тридцатимиллионную длины волны. Проблема в том, что в случае с обычной звездой нет идеальных частот, как в случае пульсара. Есть спектральные линии поглощения света в звездной атмосфере. Но они довольно широкие. Звезда вращается, ее верхние слои и атмосфера в движении. А главное — все атомы хаотически движутся со скоростями многие километры в секунду, поскольку атмосфера горячая. А надо почувствовать изменение средней скорости атмосферы звезды на метры в секунду. То есть вылавливать смещения спектра меньше, чем на одну тысячную ширины линий и одну стомиллионную длины волны! И это делается!

Кривая изменения лучевой скорости 51 Пегаса, снятая Майором и Келосом в 1995 г.