«Затверджую»
Ректор
ОНМУ, д.е.н., проф. І.В.Морозова
Звіт за 2010р. для Української Астрономічної
Асоціації
Кафедра "Вища та прикладна математика"
Одеського національного морського університету
Кафедра
ВіП математики є складовою частиною Одеського національного морського
університету та забезпечує викладання математичних курсів майже на всіх
факультетах ОНМУ для студентів стаціонару, заочного відділення, центру
післядипломноїї освіти та центру
довузівської підготовки. У штаті кафедри 18 викладачів з математичною, фізичною
та астрономічною освітою (майже всі - випускники Одеського національного
університету (ОНУ) ім. І.І.Мечнікова). Завідувач кафедри - доктор фіз.-мат.
наук, професор кафедри астрономії І.Л.Андронов, представник ОНМУ в УАА. Також у
штаті кафедри - доцент Л.С.Кудашкіна та дуже активні молоді вчені - асистенти
В.В.Бреус та Н.А.Вірніна. Ця група астрономів проводить математичне моделювання
астрофізичних процесів, продовжуючи наукову школу дослідників змінних зір,
започатковану в Одесі в ОНУ та ОНМУ видатним вченим, педагогом, організатором
та популяризатором науки В.П.Цесевичем (1907-1983).
У
червні 2009 на з'їзді УАА, кафедру ВіП математики ОНМУ прийнято до УАА в якості
колективного члена. Проф. І.Л.Андронов обраний Віце-президентом УАА з питань
аматорської астрономії та популяризації астрономії.
Всі
астрономи - члени кафедри приймають
активну участь у проведенні популяризаційних та освітніх заходів та організації
наукових конференцій з астрономії спільно з Одеським астрономічним товариством
(керівник доц. М.І.Рябов), кафедрою астрономії (завідувач проф.
С.М.Андрієвський) та НДІ "Астрономічна обсерваторія" ОНУ (директор
- проф. С.М.Андрієвський).
Звіт
про заходи щодо проведення Міжнародного Астрономічного Року - IYA-2009,
проведені в ОНМУ, складаються з 43 пунктів, та опублікований у окремому номері
Бюлетеня УАА. За результатами IYA-2009, дипломами УАА нагороджені Ректор ОНМУ
І.В.Морозова та співробітники кафедри І.Л.Андронов, В.В.Бреус, Н.А.Вірніна,
Л.С.Кудашкіна; дипломом Міжнародного Астрономічного Товариства (Москва)
нагороджений І.Л.Андронов; ОНМУ нагороджено дипломом Міжнародної Астрономічної
Спілки (International Astronomical Union).
У
ОНМУ на базі кафедри ВіП математики відкрито аспірантуру на 2010-2013рр. (2 місця)
для підготовки кандидатів фізико-математичниз наук по спеціальності 01.03.02.
Загалом
в 2010 році співробітниками кафедри було опубліковано 61 наукову публікацію, з
них 49 з астрономії, 15 у фахових журналах. Для порівняння, кількість
публікацій у 2009 році - 48, в тому числі, у міжнародних журналах
"Astronomy and Astrophysics", "Open European Journal on Variable
Stars", "Переменные звезды", багатьох міжнародних конференціях
та циркулярах міжнародної мережі VSNET (Variable Stars Net).
У
2011р. проф. І.Л.Андронов був співголовою наукового оргкомітету міжнародної
конференції "Variable Stars -
2010" (Одеса, 16-21 серпня 2010р.) сумісно з д.ф.м.н. В.В.Ковтюхом (НДІ
"Астрономічна обсерваторія" ОНУ, голова місцевого оргкомітету проф.
С.М.Андрієвський) та редактором матеріалів конференції, опублікованих у
фаховому журналі "Odessa Astronomical Publications", 2010, т.23 та на
спеціальному сайті http://oap23.pochta.ru. Проф. І.Л.Андронов був головою
наукового оргкомітету міжнародної конференції "Astrofest-UA-2009",
проведеної під егідою УАА спільно з ОНУ (голова місцевого оргкомітету проф.
С.М.Андрієвський, заступники доц. ОНУ В.І.Марсакова та доц. ОНМУ
Л.С.Кудашкіна).
Також
проф. І.Л.Андронов був членом наукового оргкомітету міжнародних конференцій
"Conference about successes of stellar astronomy" (Bezovec, Slovakia,
2010), "Young Scientists Conference" (Київ, 2009, 2010),
"Астрономічна школа молодих вчених" (Біла Церква, 2010), виступав з
лекціями на запрошення на міжнародних конференціях у Польщі та Словаччині. Ас.
Н.І.Вірніна пройшла стажування по
методах визначення фізичних параметрів подвійних систем методами математичного
моделювання в Ягеллонському університеті (Польща) під керівництвом проф.
S.Zola. Виступала з доповідями на міжнародних конференціях у Польщі, Чехії та
Словаччині. Ас. В.В.Бреус виступав з доповідями на міжнародних конференціях у
Словаччині.
І.Л.Андронов
є членом редколегій фахових журналів "Кинематика и физика небесных
тел" (Київ), "Журнал фізичних досліджень" (Львів), "Open
European Journal on Variable Stars" (Чехія), "Odessa Astronomical
Publications" (Одеса), "Вісник Одеського національного морського
університету" (Одеса) та популярних видань "Одесский астрономический
календарь" (Одеса), "Вселенная. Пространство. Время" (Київ),
"Наше Небо" (Київ).
Астрономічні
дослідження проводяться відповідно до планів наукової роботи кафедри, поки що без надання окремого фінансування наукових досліджень.
Проводилось вдосконалення експертної системи аналізу багатовимірних
багатокомпонентних часових рядів, що була раніше використана для аналізу понад
1300 змінних зір різних типів та математичне моделювання сигналів та процесів
на базі спостережень за міжнародною кампанією досліджень "Inter-Longitude
Astronomy" (ILA, "Міждовготна астрономія"), ініційованою
І.Л.Андроновим. Програма не має окремого фінансування, та проводиться
астрономами України (ОНМУ: І.Л.Андронов, В.В.Бреус, Н.А.Вірніна, Л.С.Кудашкіна;
КрАО: К.А.Антонюк, О.В.Бакланов, М.М.Шаховськой; АО ОНУ: С.В.Колесніков,
Л.Л.Чінарова), Південної Кореї, Словаччини, Польщі, Угорщини, Греції,
Німеччини, Іспанії, Чехії, Фінляндії, США, Австралії та інших країн на базі
(багаторазового) створення тимчасових робочих груп. У 2007р. підписано
офіційний "Договір про співпрацю" між ОНМУ та Чунбуцьким національним
університетом (Південна Корея).
Окремо
слід відмітити колосальний обсяг спостережень на телескопах-роботах в
обсерваторії Tzec Maun, що провела Н.А.Вірніна. За її ініціативою, на
обсерваторії була створена робоча група "Odessa National Maritime University".
В.В.Бреус отримав 2 місяці спостережень у обсерваторіях Hlohovec (Словаччина,
сумісно з K.Petrik) та Baja (Угорщина,
сумісно з T.Hegedus). Вони рекомендовані кафедрою ВіП математики ОНМУ до
присудження Премії УАА ім. Юрія Дрогобича для молодих вчених.
Основні результати НДР:
1.
Катаклізмічні подвійні
системи з прецесуючими акреційними дисками (частина "SuperHumper"
програми ILA).
a.
TT Ari. Проведено фотометричні дослідження у міжнародній
кампанії спостережень сумісно із супутником Suzaku, систему виявлено у стані
"негативних надгорбів" у липні 2009р. Наступний моніторінг показав,
що у вересні-жовтні 2009р. блиск системи впав від ~11 до ~17 та повернувся до
"нормального" стану лише в листопаді 2010р. Це нагадує "слабкий
стан" системи, що останній раз спостерігався на початку 1980рр., але в той
час проводились лише патрульні фотографічні спостереження. Проведений CCD-
моніторінг вперше дозволив дослідити особливості фотометричної поведінки
системи у слабкому стані світності, який досі називали "неактивним"
станом. На відміну від карликових нових зір, в яких "неактивний" стан
характеризується зменшеною світністью та малими коливаннями блиску, в TT Ari
виявлено домінування хвиль з великою амплітудою ~2m з коротким
характерним часом ~2 години, що приблизно дорівнює половині періоду
"позитивних" надгорбів. Під час підйому блиску до стану нормально
високої світності, система послідовно змінювала характер кривої блиску на
"позитивні" надгорби; подвійну хвилю за період позитивних надгорбів,
та на "негативні" надгорби. Досліджено зміни з часом та світністью
характеристик "15-хвилинних" квазиперіодичних осциляцій. Загалом отримано
майже 110 ночей спостережень (з них 70 - Н.А.Вірніна (ОНМУ), 4 - В.В.Бреус
(ОНМУ), 8 - К.А.Антонюк, О.В.Бакланов (КрАО), 15 - P.Dubovsky (Словаччина), 5 -
A.Liakos (Греція), 5 - J.Ruiz (Іспанія). Відкриття змін типів змінності та
блиску своєчасно публікувались у міжнародних електронних циркулярах VSNET
(Японія), готується стаття у "Astronomy & Astrophysics"
(І.Л.Андронов та ін.).
b.
Н.А.Вірніна провела 16 ночей двокольорових VR спостережень
новоподібної системи V603 Aql. на
найбільшому у Словаччині 1м телескопі "VAT", а також провела
спостереження надвибухів та надгорбів карликових нових V368 Peg, AC Cnc.
2.
Дослідження
катаклізмічних подвійних систем з магнітними білими карликами (частина
"Polar" міжнародної кампанії досліджень "Inter-Longitude
Astronomy" (ILA)).
a.
Синхронний поляр OTS J071126.2+440405. Продовжено
фотометричний моніторінг екзотичної магнітної подвійної системи, що показує три
типи затемнень - червоним та білим карликом та самозатемнення акреційної
колони. Систему відкрито у 2009р. та було виявлено три типи кривих блиску в
залежності від світності. На базі більш, ніж 100 ночей монохромних та
багатокольорових спостережень, були з найкращою точністью визначені
характеристики кривих блиску системи, що дозволило створити самоузгоджену
теоретичну модель будови системи, що залежить від світності, тобто потоку
акрецуючої речовини. Вперше виявлено поляризацію системи, що свідчить на
користь фізичної моделі циклотронного випромінювання акреційної колони
(І.Л.Андронов, В.В.Бреус (ОНМУ), С.В.Колесніков (АО ОНУ), К.А.Антонюк,
М.М.Шаховськой (КрАО), P.Dubovsky, I.Kudzej (Словаччина), Y.Kim, J.Yoon
(Корея), A.Oksanen Фінляндія).
b.
Проміжні поляри. Проведені нові спостереження магнітних
катаклізмічних подвійних систем з швидко обертаючимися білими карликами з метою
дослідження обертальної еволюції магнітного білого карлика та перевірки раніше
запропонованої моделі прецесії та дослідження проявів залежності будови
акреційного потоку від кута між магнітною віссю та лінією центрів. Системи для
довгострокового моніторінгу: BG CMi, MU Cam =1RXS J062518.2+733433, FO Aqr, AO
Psc, 1RXS J063631.9 +353537, 1RXS J070407.9 +262501, 1RXS J180340.0 +401214,
1RXS J192626.8 +132153, 1RXS J213344.1 +510725, PQ Gem, V405 Aqr, EX Hya
(І.Л.Андронов, В.В.Бреус (ОНМУ), С.В.Колесніков, Л.Л.Чінарова, АО ОНУ),
К.А.Антонюк, М.М.Шаховськой (КрАО), P.Dubovsky, I.Kudzej (Словаччина), Y.Kim,
J.Yoon (Корея)).
3.
Відкриття та дослідження
нових змінних зір
a.
Проведено пошук нових змінних зір у обраних полях на базі
нових спеціальних спостережень у обсерваторії Tzec Maun. Дана програма названа
"Цесевич" на честь засновника вітчизняної школи дослідників змінних
зір. За 2010 р. відкрито, досліджено та класифіковано 32 нових об'єктів
(Н.А.Вірніна). За 2009р. нею відкрито (частково, у співавторстві) 20 зір. Крім
того, за власними спостереженнями на 1-м телескопі VAT, відкрито дві нові зорі
Kol7, Kol8 з 8, що відкриті в обсерваторії в Kolonica (Словаччина). Змінні зорі
були відкриті, зокрема, в околицях катаклізмічних систем програми TT Ari, 1RXS
J213344.1 +510725, AK Cnc, DO Dra, та затемнюваної подвійної системи BS Cas, де
не були помічені попередніми дослідниками. Для всіх класифікованих зір,
визначені параметри, необхідні для офиційного занесення в GCVS ("Загальний
каталог змінних зір", ред. М.М.Самусь). Системи зареєстровані у
"Variable Stars Index" (VSX). Лише 5 об'єктів виявилися
короткоперіодичними пульсуючими зорями, 27 - затемнюваними системами.
b.
І.Л.Андронов (ОНМУ), C.H.Kim, J.W.Lee, D.H. Kim (Chungbuk
National University, Корея) відкрили 4 нові змінні зорі в полі затемнюваної
подвійної системи CL Aur на базі власних чотирьохкольорових BVRI спостережень.
Вперше визначені параметри для GCVS, всі системи класифіковані, як затемнювані.
Одна з них виявила зсув фази вторинного
мінімуму, що інтерпретовано моделлю еліптичної орбіти.
c.
Виявлено суттєву змінність фазових кривих блиску раніше
відкритої нами нової подвійної системи GSC 04270-00206 в полі проміжного поляра
MU Cam. Цей ефект O'Connel інтерпретовано моделлю мігруючих плям у фотосфері
одного або обох зір системи. Точність визначення орбітального періоду покращано
у 4500 разів порівняно з попереднім значенням в інформації про відкриття
(В.В.Бреус, І.Л.Андронов (ОНМУ), P.A. Dubovsky (Словаччина), T. Hegedus
(Угорщина), I. Kudzej, K. Petrik
(Словаччина).
4.
Математичне моделювання
асиметричних взаємодіючих подвійних зоряних систем
a.
Вперше виявлено в 10 системах з нововідкритих 27 (37%)
статистично суттєву різницю між висотами максимумів блиску, що інтерпретовано
моделлю плям в зоряних атмосферах (Н.А.Вірніна). Було запропоновано нові
параметри для феноменологічної класифікації. Для визначення середніх фазових
кривих блиску, було використано тригонометричний поліном статистично
оптимального ступеня (програма FDCN, автор І.Л.Андронов)
b.
Серед нововідкритих систем, за характеристиками асиметрії
максимумів, помітно виділяється нова змінна, що була зареєстрована нами і
отримала назву VSX J052807.9+725606 (до відкриття змінності відома, як
USNO-B1.0 1629-0064825). За формою фазової кривої блиску, об'єкт подібний до
V361 Lyr, для якої І.Л.Андронов за спостереженнями G.A.Richter запропонував у
1987р. модель з ударною хвилею акреційного струменя у зоні зіткнення із
фотосферою зорі-аккретора. Обидві зорі Н.А.Вірніна додатково дослідила у
фільтрах BVR на телескопах систем Maksutov-Newton (діаметр дзеркала 12")
та Ritchey-Chretien (16") обсерваторії Tzec Maun та виявила дуже сильне
збільшення ефекту в залежності від довжини хвилі фотометричної системи: ефект
тим сильніше, чим коротше хвиля. Відкриття другого екзотичного об'єкту з
подібними властивостями свідчить на користь існування окремого нового класу
взаємодіючих подвійних зір, які ми пропонуємо називати "імпакторами"
(теоретична модель "Direct impact" - "прямого зіткнення"
акреційного струменя з зорею-акретором без розвиненого диску), або (за
феноменологічними параметрами) "зорями типу V361 Lyr" (Н.А.Вірніна,
І.Л.Андронов).
5.
Додаткові дослідження та
моделювання відомих змінних зір
a.
Проведені спостереження затемнюваної системи BM UMa,
визначено 10 нових моментів мінімумів, які, сумісно з раніше
опублікованими, показують стабільність
орбітального періоду за період 1961-2010. Проведене моделювання фізичних
параметрів методом Wilson-Devinney, що показує, що подвійна система є надконтактною,
в якій параметр переповнення поверхні Роша дорівнює 10.7%, а характерні
температури відрізняються на 5%. Визначені значення інших модельних параметрів
(Н.А.Вірніна та ін.).
b.
Проведене дослідження взаємозалежностей між амплітудами
та фазами коливань 34 довгоперіодичних змінних зір. Запропоновано набір
додаткових фотометричних параметрів, за допомогою яких можна вдосконалити
систему феноменологічної класифікації, зокрема, робити спробу класифікувати
зорі по еволюційним етапам EAGB та TPAGB (Л.С. Кудашкіна). Для розв'язання цієї
задачі середні криві блиску були апроксимовані тригонометричним поліномом
(програма FDCN, автор І.Л.Андронов). Далі аналізуються кореляційні залежності
між параметрами.
6.
Створення та
вдосконалення програмного забезпечення аналізу багатокомпонентних сигналів
a.
Програма FDCN: проведено модернізацію програми наближення
періодичних сигналів тригонометричним поліномом з статистично оптимальним
ступенем з використанням методу диференціальних поправок щодо початкового
наближення основної частоти без обмеження на характер розподілу аргументів
(І.Л.Андронов).
b.
VSCalc ("Variable Stars Calculator");
вдосконалено програму, що дозволяє проводити обробку фотографічних та
візуальних спостережень змінних зір (В.В.Бреус).
Обидві програми внесені до бази
програм, що використовуються у загальнонаціональному проекті "Віртуальна
обсерваторія" (І.Б.Вавілова (ГАО НАНУ) та ін.).
Зав. кафедри ВіП математики ОНМУ
І.Л.Андронов