The R.A.P. Project (Reviews of Astro-Ph)
Методы наблюдений
(Архив Методы наблюдений: v.2, 2003,
v.1, 2002-2003)
Authors: K.D. Hoffman
Comments: 33 pages, 21 figures, accepted for publication in the New Journal of Physics
В статье дает обзор по истории и современному состоянию детекторов нейтрино высоких энергий. Имеются ввиду проекты типа Amanda, IseCube etc. (в противопоставлении детекторам низкоэнергичных нейтрино, подобных Borexino etc.). Автор также рассуждает о том, какие открытия нас ждут при вводе в строй детекторов нового поколения с объемом рабочего тела порядка кубического километра.
Authors: C. Deil et al.
Comments: Accepted for publication in Astroparticle Physics, 8 pages, 9 figures, 1 table
Лунными ночами черенковские телескопы, используемые в наземной гамма-астрономии, простаивают. Как бы их использовать в хозяйстве (если не в народном, то хоть в астрономическом)? Авторы предлагают искать ультракороткие (менее миллисекунды) вспышки, в первую очередь от нейтронных звезд и черных дыр. И не только предлагают, а даже ищут. Используя один из телескопов системы H.E.S.S., они получили 43 часа наблюдений. Пока никаких интересных вспышек не обнаружено (только всякий фон), но лиха беда начало!
Вообще о черенковских телескопах можно почитать в другом свежем обзоре arxiv:0812.4198.
Authors: T.P. Krichbaum et al.
Comments: 8 pages, 5 figures, 1 table. To be published in Proceedings of Science, proceedings of he 9th European VLBI Network Symposium' on The role of VLBI in the Golden Age for Radio Astronomy', September 23-26, 2008, Bologna, Italy
Авторы обсуждают перспективы создания системы интерферрометрии со сверхдлинной базой в миллиметровом диапазоне и описывают имеющиеся достижения. В самом ближайшем будущем можно ожидать достижения углового разрешения 10-20 микросекунд на длинах волн ~1 мм. Основные цели связаны исследованиями активных ядер галактик.
Authors: K. Abazajian et al., for the SDSS
Comments: 20 pages, submitted to ApJS
Вышел седьмой (последний) релиз SDSS. В нем есть ~1.6 миллиона спектров (в основном это галактики). Улучшены астрометрические данные для области вблизи плоскости Галактики.
Authors: Cameron D. Patterson et al.
Comments: 18 pages
Описывается скромный радиотелескоп ETA, работающий на волне около 8 метров (24-47 Мгц). Он состоит из 12 диполей и предназначен для обзора неба на низком уровне чувствительности с целью поиска транзиентов (например, излучения от гамма-всплесков и тп.). Расположен инструмент в Северной Каролине.
Authors: G. Giacomelli for the ANTARES collaboration
Comments: 8 pages, invited talk at "New Trends in high-energy physicsa & safe nuclear energy"
Подводный нейтринный детектор ANTARES работает у берегов Франции. Сейчас монтаж уже закончен. Детектор в итоге получился не очень большой. Напомню, что есть и другие европейские проекты (NESTOR, NEMO). В итоге совместными усилиями европейцы должны построить детектор с эффективным объемом порядка кубического километра. Но это в будущем. Пока же - что есть.
Заметка, на мой взгляд, полезна неплохим введением. См. также arxiv:0812.20954, где речь идет о первых результатах ANTARES.
Authors: E. Oliva
Comments: 6 pages
TNG - это итальянский телескоп с 3.5-метровым зеркалом, установленный на испанском острове Ла Пальма. В статье дается краткая сводка параметров инструментов, принципов распределения времени и тп. Затем приводится статистика по статьям, результаты которых основаны на данных с этого телескопа, а также по цитируемости этих статей.
Authors: Daniel Baumann et al.
Comments: 6 pages, 3 figures
На сегодняшний день теория инфляции с одной стороны является стандартным элементом космологической картины, а с другой - нет никаких прямых подтверждений того, что наш мир прошел через стадию инфляции. По всей видимости, наиболее реалистичные возможности "увидеть" следы инфляции связаны с первичными гравитационными волнами. Вопрос их прямой регистрации, скорее всего, дело будущего. Но можно попытаться увидеть "отпечаток" их существования в микроволновом фоне.
В рамках проекта "За Эйнштейном" (Beyond Eistein) планируется запуск спутника, который должен будет разглядеть В-моды поляризации реликтового излучения. Их обнаружение будет (по астрофизическим меркам) прямым указанием на инфляцию. Если же не увидят ... Это еще не значит, что инфляционный сценарий неверен. Кроме того, в качестве "побочных результатов" спутник даст много данным, нужным в космологии и изучении Галактики.
См. также другие работы: в которых развивается концепция CMBPol: arxiv:0811.3915, arxiv:0811.3916, arxiv:0811.3918, arxiv:0811.3919, arxiv:0811.3920.
Authors: R. Smits et al.
Comments: 12 pages, 9 figures, accepted for publication in A&A
Одной из задач для системы радиотелескопов SKA будет поиск новых пульсаров. Причем, речь идет не только и не столько о простом увеличении числа открытых объектов, или об обнаружении пульсаров в близких галактиках, а об открытии экзотических систем. Например, можно лелеять мечту о нобелевской премии за обнаружение пары пульсар плюс черная дыра, видимой почти с ребра (т.е., чтобы пульсар "просвечивал" окрестности черной дыры).
В статье детально разбирается, как SKA сможет исследовать радиопульсары. Замечу, однако, что окончательный дизайн системы еще не выбран, поэтому оценки могут слегка поползти. По сути, продолжается борьба между пульсарной и внегалактической программами, которые требуют разного дизайна системы. Существенно, что когда SKA начнет работу, то для исследований пульсаров ограничением может стать объем данных. Нужны будут очень мощные вычислительные средства для обработки наблюдений. По сути, планируя программы, ученые экстраполируют рост вычислительной мощности компьютеров и стоимости хранения данных. Используемые оценки: в 2015 году 10 Pflop будут стоить 100 миллионов долларов. Т.е., без прогресса в этой области справится с будущими наблюдениями будет непросто.
Ожидается, что SKA увидит более 20 000 пульсаров (из них 6000 - миллисекундные). Всего в Галактике около 30 000 нормальных пульсаров и столько же милисекундных, чьи сигналы попадают на Землю (напомню, что излучение пульсара сконцентрировано в достаточно узком конусе). Разумеется, надо учесть, что из данной точки Земли не все небо доступно для наблюдений. Кстати, эти оценки позволяют рассчитывать на десяток систем пульсар плюс черная дыра, так что одна из них может иметь плоскость орбиты вблизи луча зрения. Оптимизация системы для пульсарных исследований позволит несколько увеличить это число, но на мой взгляд, маловероятно, что это будет сделано в ущерб внегалактическим исследованиям.
Кстати, в Living Reviews in Relativity (которые в этом году празднуют десятилетие, и "Троицкий вариант" напишет об этом) появился апдейт обзора по двойным и миллисекундным пульсарам, который будет хорошим дополнением к данной статье по пульсарам на SKA.
Authors: D.J. Thompson
Comments: 44 pages, 24 figures, REp. Prog. Phys. 71(2008) 116901
Спутник CGRO, на котором стояли приборы EGRET, давно отлетал свое, но сейчас, когда Fermi-GLAST успешно работает на орбите, еще раз подводятся итоги сделанного. В обзоре дается полная сводка результатов EGRET по всем типам источников. В заключение, разумеется, автор рассматривает нерешенные проблемы, которыми будет заниматься Fermi-GLAST.
Authors: Lifan Wang, J. Craig Wheeler
Comments: 88 pages, 13 figures, 1 table, Ann. Rev. Astrophys. 2008, 46, 433-474
Сверхновые взрываются несимметрично. Хорошей модели взрыва так и нет. Потому было бы очень важно из наблюдений понять, насколько там все несимметрично, и как оно выглядит. В этом помогает спектрополяриметрия.
Оказывается, в большинстве случаев даже аксиальной симметрии оказывается недостаточно для объяснения данных. Т.е., наблюдения прямо указывают на реальную асимметрию в трехмерии.
Authors: E. Michel et al.
Comments: 12 pages, 16 figures, ESA Spec. Publ. 1306, p. 39-50
Спутник CoRoT уже почти два года находится на орбите (с 26 декабря 2006 г.). Основная задача спутника - изучение пульсаций звезд - астросейсмология. Такие исследования позволяют лучше понять, как эти светила устроены внутри, а значит, проверить наши теории внутреннего строения звезд. Попутно, конечно, можно получать всякие другие результаты, например, связанные с экзопланетами.
В статье дается обзор именно астросейсмологических задач и результатов миссии. Основные результаты получаются в результате долгих (чуть менее полугода) наблюдений одной площадки (разумеется, на ней можно изучать сразу несколько объектов). Так будет изучено около 50 ярких звезд. Кроме этого, проводятся короткие (три-четыре недели) наблюдения. В ходе коротких наблюдений будет изучено чуть большее количество объектов.
Сейчас миссия находится примерно в середине своего жизненного цикла. Так что окончательные результаты еще впереди.
Authors: Simon Johnston et al.
Comments: 12 pages
Проект SKA - Километровой антенной решетки - все еще обсуждается. Даже место строительства и окончательный дизайн не выбраны. Кандидатов два: Австралияи Южная Африка. Обе страны очень хотят получить проект, поэтому активно работают над прототипами. Пока, на мой взгляд, Австралийцы далеко впереди, что во многом связано с тем, что эта страна традиционно занимается радиоастрономией на высочайшем уровне.
ASKAP - прототип SKA, строящийся в Австралии. Даже если со SKA что-то сорвется, прототип все равно будет введн в строй. Это сам по себе сильный научный инструмент. В представляемом материале детально описывается, какие научные программы планируется реализовывать на ASKAP.
В Архиве приводится только относительно краткое резюме отчета. Весь 120-страничный документ доступен здесь.
Authors: M. Pallavicini et al.
Comments: 38 pages
Частицы космических лучей могут иметь очень большие энергии. Происхождение таких частиц пока остается загадкой. Не в последнюю очередь это связано с тем, что таких частиц просто мало: одна в год на площадь в несколько сотен квадратных километров. Для наблюдений таких частиц строят гигантские комплексы. Такие как обсерватория имени Пьера Оже и Telescope Array. Но все равно статистика набирается медленно.
Напомню, что частицы не регистрируются непосредственно. Влетая в атмосферу на высоте в несколько десятков километров, частицы взаимодействуют с молекулами земной атмосферы. В итоге возникает поток вторичных частиц и вспышка в оптическом диапазоне. Наземные детекторы регистрируют и то, и другое.
Уже давно высказывалась идея, что было бы неплохо наблюдать из космоса сразу всю атмосферу видимой части Земли. Можно отслеживать вспышки, связанные с влетом энергичных частиц. Тогда эффективно происходит сбор информации с площади в десятки миллионов квадратных километров. Для этого надо запустить соответствующий детектор. Уже много лет идут рзработки таких проектов. Пока, правда, ни один из них не получил приоритетноо финансирования.
В обзоре описываются основные подходы, проблемы и задачи в осуществлении такого космического проекта. Будем надеяться, что все-таки в ближайшие годы один из проектов будет реализован.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Authors: J.E. Hill et al.
Comments: 7 pages
Описывается проект небольшого спутника, предназначенного для измерения поляризации гамма-всплесков в диапазоне 2-500 кэВ. Проект направлен в январе этого года в НАСА. Ожидается, что за 2 года работы прибор даст измерения для сотни гамма-всплесков.
Прототипы детекторов уже успешно тестировались в баллонных экспериментах, также активно проводилось моделирование ожидаемых результатов. Все основные технологии отработаны, поэтому можно сделать надежную недорогую миссию, которая выдаст очень востребованный результат, т.к. поляризационные наблюдения крайне необходимы для проверок меделей работы центральной машины гамма-всплесков.
О других поляризационных детекторах см. arxiv:0810.2693, arxiv:0810.2700 (это о планируемомо поляризационном детекторе на XEUS), arxiv:0810.2780 (это о планируемом детекторе на борту китайского спутника HXMT).
Authors: S.J. Kleiman et al.
Comments: 12 pages, SPIE vol. 7016, pp. 70160B-70160B-12 (2008)
Заканчивается работа проекта SDSS. Скоро выйдет седьмой релиз - и все. В статье международная группа авторов подводит некоторые итоги, обсуждает, какие были проблемы и тп. Т.е., это некоторое послание тем, кто будет в будущем делать аналогичные проекты.
Authors: Michel J. Barlow
Comments: 24 pages, 19 figures, to appear in "Astrophysics on the next decade: JWST and concurrent facilities"
Довольно большой обзор, посвященный тому, что мы сможем узнать в ближайшие годы о рождении, жизни и смерти звезд с помощью таких телескопов как Herschel, SOFIA, JWST.
Authors: Robert W. Wilson, Antony A. Stark
Comments: 17 pages, for publication in @Smithsonian at the Poles@, proceedings of Smithsonian IPY Conference
На антакртическом плато холодно, ясно и сухо. Идеальное место для астрономических наблюдений, особенно если говорить о наземных приборах для изучения микроволнового фона. В самом деле, уже чть ли не десяток экспериментов был осуществлен в этой области. Это не только приборы, установленные на земле, но и балонные эксперименты. Авторы суммируют полученные результаты и использовавшиеся метода, и рассказывают о новом проекте 10-метрового телескопа - SPT (Soth Pole Telescope), который будет исследовать анизотропию реликта на масштабе менее 1 градуса. Сам телескоп был установлен чуть более года назад, но полная реализация проекта потребует времени.
Authors: A.M. Varela et al.
Comments: 16 pages with 13 figures, accepted for MNRAS (2008)
Авторы критически обсуждают предложение использовать спутниковые данные для мониторинга содержания аэрозолей с целью выбора оптимальных мест для астрономических наблюдений. Вывод состоит в том, что все-таки нельзя обойтись без прямых измерений на месте. Одних спутников мало.
Authors: Rob Fender
Comments: 9 pages, to appear in the proceedings of the 7th Microquasar workshop, Foca, Turkey
Автор обсуждает, как новые радиопроекты (в первую очередь LOFAR) помогут астрофизике высоких энергий. В первую очередь, автор ожидает прорыва благодаря грядущей возможности мониторинга всего неба в радиодиапазоне. Вместе с рентгеновскими данными, это может здорово помочь в изучении ряда явлений. Кроме того, дается полезная сводка планов по вводу в строй новых радиоустановок.
См. также arxiv:0810.0954.
Authors: Masanori Iye
Comments: Plenary talk given on 25 June at the SPIE 2008 symposium on "Astronomical Instrumentation" in Marseiile, 10 pages, SPIE Proc. 7016, 701602, (2008)
Небольшой, но содержательный обзор с большим числом ссылок, посвященный различным методам поиска и наблюдений галактик на больших красных смещениях. Методы включают в себя поиск лайман-альфа-эмиттеров, поиск по лаймановскому завалу, исследование гравитационных линз, исследования квазаров и хозяйских галактик гамма-всплесков.
Authors: M. P. Muno et al.
Comments: 23 pages, 13 figures, 7 tables. Submitted to ApJ Supplements
Сложив данные многих наблюдений области галактического центра, авторы получили замечательный обзор площадки размером примерно 2 (по долготе) на 0.8 градусов. Там выделено 9017 точечных источников. Проведена их первичная классификация.
Интересно, по моим прикидкам, там должно быть несколько одиночных аккрецирующих нейтронных звезд. Вот бы их выделить!
Authors: K. Barbary et al.
Comments: 5 pages, 4 figures. Accepted for publication in ApJ.
В процессе поиска и исследования сверхновых в скоплениях галактик на Космическом телескопе обнаружилось нечто, на сверхновые не слишком похожее.
Авторы рапортуют об открытии оптического транзиента, который в течение 100 днея ярчал, достигнув 21-й величины, а потом на примерно таком же масштабе времени затух. Такая кривая блеска совсем не похожа на сверхновые или другие известные транзиенты. На месте "вспышки" ничего не видно. На микролинзирование тоже не похоже (этот вывод сделан по кривой изменения блеска). Соответственно, авторы полагают, что открыли нечто, с чем раньше мы не встречались.
Про расстояние до объекта почти ничего не известно. Красное смещение определить не удалось (нет никаких спектральных деталей, которые бы говорили о ненулевом смещении). Но можно в любом случае поставить жесткий предел, что оно меньше 2.7. Если объект близкий, то можно поставить нижний предел на расстояние, учтя, что не был обнаружен параллакс. Это отодвигает объект на 40 пк. Т.е., это уж как минимум не Солнечная система.
"Больше не знают о нем ничего" (с)
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Authors: Paul S. Ray et al.
Comments: 11 pages, 2 figures, to appear in proceedings of "Bursts, pulses and flickering: wide-field monitoring of the dynamic radio sky"
GCRT J1745-3009 - интересный и непонятный радиотранзиент, открытый несколько лет назад. Обсуждалось несколько разных моделей источника, и можно придумать новые (например, одиночные нейтронные звезды на экзотических стадиях, суперэжектор в двойной системе и тп.). Авторы описывают данные по этому источнику, обсуждают некоторые модели и рассуждают, что можно надеяться узнать в будущем.
Authors: Travis S. Metcalfe
Comments: 10 pages, 7 figures, Proc. SOHO XXI/GONG 2008
В следующем году будет запущен спутник KEPLER. Это будет первая специализированная миссия, способная открывать планеты типа Земли около звезд типа Солнца. Автор дает обзор проекта, а также обсуждает, как с помощью методов астросейсмологии будут определяться параметры звезд.
Authors: F. Eisenhauer et al.
Comments: 13 pages, 11 figures, to appear in the conference proceedings of SPIE Astronomical Instrumentation, 23-28 June 2008, Marseille, France
Для VLT разрабатывается специальный прибор, который поможет наблюдать движение звезд и газа в непосредственной близости от горизонта событий в источнике Sgr A* - сверхмассивной черной дыре в центре нашей Галактики. Для реализации потребуется не только создать новые инструменты, но и задействовать всю мощь интерферометрической системы VLT.
Разумеется, никто не делает прибор "под один объект", и в статье авторы рассматривают и другие возможные области приложений. Прибор начнет работать в 2013 году (сейчас его создание полностью одобрено).
Authors: A. T. Deller, J.P.W. Verbiest, S.J. Tingay, M. Bailes
Comments: 11 pages, 1 Figure, submitted to ApJL
Авторы рассказывают о точном определении (точность около 1%) параллакса до самого близкого (156 пк) миллисекундного двойного пульсара и о том, что из этого можно извлечь. А извлечь можно немало, т.к. для таких объектов есть независимые методы определения расстояния. Эти независимые методы основаны на некоторых предположениях, которые можно проверять, используя точный тригонометрический параллакс. Среди этих преположений во-первых надо отметить постоянство постоянной тяготения (ньютоновой). И авторы приводят самый жесткий предел на ее производную. Во-вторых, это неизвестные массивные планеты на задворках солнечной системы. И в третьих, гравитационно-волновой шум.
Подробнее об измерении параллаксов пульсаров с помощью VLBI см. arxiv:0808.1598. В частности, там рассказывается об измерениях с субмиллиарксекундной точностью (точно определено расстояние до пульсара на ~2.5 kpc от нас).
Authors: S. Buitink et al.
Comments: 8 pages, 8 figures, proceedings of XXth rencontres de Blois, 2008
Эффект Аскаряна позволяет регистрировать высокоэнергичные нейтрино по радиоизлучению, которое возникает при движении частиц в среде. На Земле чаще обсуждаются установки (и некоторые уже работают), где "рабочим телом" служит лед (Антарктический, гренландский). Но Дагкесаманский и Железных еще в 1989 году предложили наблюдать с помощью радиотелескопов Луну, и наблюдения были проведены. Правда, удалось получить лишь верхние пределы. Речь идет о регистрации очень коротких слабых радиосигналов.
В проекте NuMoon использу