Астрономические наблюдения и исследования

Бикмаев Ильфан Фяритович зав. кафедрой астрономии и космической геодезии КФУ, дфмн, чл-корр. АН РТ Астрофизические исследования на 1. 5-метровом телескопе РТТ-150 Современная астрономия стала всеволновой наукой и исследует Вселенную во всех диапазонах длин волн – в гамма, рентгеновской, ультрафиолетовой, оптической, инфракрасной, субмиллиметровой, радио областях спектра электромагнитного излучения, а также регистрирует космические частицы разных энергий

Астрономические исследования – одно из приоритетных направлений в Казанском университете с момента его создания в 1804 году. Кафедра астрономии создана в 1810 году ( Проф. И. Литтров ). Николай Иванович Лобачевский – создатель неэвклидовой геометрии ( 1829 ) - основы космологии Иван Михайлович Симонов – один из первооткрывателей Антарктиды ( 1820 ) Оба они – первые выпускники кафедры астрономии Казанского университета и основатели Городской астрономической Обсерватории ( 1838 )

Конкурентные преимущества Казанского университета в наблюдательной астрономии Комплекс наблюдательных площадок для обучения и научной работы студентов и аспирантов – Планетарий, Загородная обсерватория (АОЭ), Северо-Кавказская Астрономическая станция близ 6-м телескопа САО РАН, комплекс телескопов МЕГАТОРТОРА, 1. 5-метровый телескоп в Турции

1. 5-метровый оптический телескоп РТТ-150 (Российско-Турецкий телескоп с зеркалом 150-см) - крупный совместный международный проект с участием - Казанского университета и Академии наук РТ, Казань, 35 % времени, - Института космических исследований РАН, Москва, 15 % времени, - Национальной обсерватории Турции и турецкие университеты, 50 % времени Основная научная задача РТТ-150 – наземная оптическая поддержка рентгеновских наблюдений орбитальными космическими телескопами

Создание и развитие автоматизированной системы дистанционного управления телескопом РТТ-150

Система управления телескопом уже реализует дистанционные наблюдения по локальной сети Обсерватории и позволяет развивать ее до уровня роботизированных технологий (“космические технологии”), с возможностью тиражирования

Крупногабаритный спектрометр высокого разрешения для решения задач высокоточной спектроскопии звезд и поиска планет около других звезд (с участием АН РТ)

Телескоп РТТ-150 оснащен современными спектрометрами и охлаждаемыми ПЗС-матрицами

ПЗС-фотометры с матрицами ANDOR и системой автогидирования Эти приборы предназначены для получения прямых изображений участков неба через стандартные фильтры систем UBVRI и u’g’r’i’z’ Поле зрения прибора 8 х 8 угловых минут, угловое разрешение – 1”, предельная звездная величина 24-25 mag, временное разрешение – до 0. 01 сек

Прибор TFOSC c азотно-охлаждаемой ПЗС-матрицей Этот прибор предназначен для получения спектров далеких звезд и галактик, а также спектров комет и астероидов

Наблюдения астероидов, сближающихся с Землей Совместный проект с Институтом небесной механики (Париж) и Национальной обсерваторией ТЮБИТАК (Турция) В 2005-2017 гг. выполнены наблюдения 106 избранных малых планет (ИМП) и, а также 22 АСЗ. По этим наблюдениям получен массив 5500 точных положений 99 ИМП и 519 положений 19 АСЗ со средней внутренней точностью одного положения на уровне 0. 05 угловой секунды. Получены оценки масс для 21 астероида и начаты спектральные наблюдения избранных астероидов.

Орбита астероида, упавшего в Челябинске

Thuillot, W…, Gumerov R. , Bikmaev I. , Khamitov I. . , et al. , The astrometric Gaia-FUN-SSO observation campaign of 99942 Apophis // Astronomy & Astrophysics, Volume 583, id. A59, 12 pp. 2015

Проблема определения орбит астероидов связана в первую очередь с проблемой определения их масс

Поляриметрические и спектральные наблюдения астероидов на РТТ-150

Поиск планетных систем около других звезд - совместный проект КФУ и АН РТ с Обсерваториями Окаяма (Япония) и Анкара (Турция). Мировой астрономией за 20 лет обнаружены несколько тысяч планет около звезд-карликов солнечного типа, в основном, с короткими периодами обращения от 4 до 100 суток – так называемые “горячие Юпитеры”.

На РТТ-150 с 2007 года выполняется поиск планет около холодных звезд К-гигантов с периодами обращения 400 – 1000 суток. В режиме тестовых наблюдений звезд-стандартов впервые в российской астрономии достигнута точность измерения скорости по лучу зрения в пределах 10-20 метров в секунду (эквивалентно удержанию положений спектральных линий в спектрометре с точностью 0. 1 микрон) на временной шкале 100 – 500 суток

В результате анализа лучевых скоростей звезды HD 208897 (2009 - 2017 ) впервые в истории Российской астрономии ! ! ! обнаружена планета с массой 1. 4 массы Юпитера, обращающаяся на расстоянии 1 астр. единица с периодом 353 суток около родительской звезды

Параметры обнаруженной планеты

Участники проекта по поиску планет с российской стороны – Бикмаев И. Ф. , Иртуганов Э. Н. , Мельников С. С. , Галеев А. И. , Жучков Р. Я.

Исследование химического состава звездных атмосфер. Проверка моделей эволюции вещества в нашей Галактике

Для уточнения теории звездной эволюции проводятся спектральные и фотометрические исследования уникальных тесных двойных звездных систем с обменом массы и энергии между компонентами, а также поиск новых таких систем. К 2017 году на РТТ150 уже обнаружено более 10 систем в дополнение к 100 ранее известным системам (близким к Солнцу) по наблюдениям на других телескопах мира

Поиск новых и фотометрические исследования физических параметров тесных двойных звездных систем на РТТ150.

Моделирование и расчет химического состава атмосфер двойных звезд,

Наблюдения черных дыр на телескопе РТТ150

Оптическое отождествление новых рентгеновских источников, обнаруженных спутниками ИНТЕГРАЛ и RXTE Каталог объектов космической обсерватории ИНТЕГРАЛ содержит 500 источников, Среди них более 100 объектов – источники не обнаруженные предыдущими рентгеновскими телескопами Среди отождествленных источников - основные группы 1) Галактические источники - тесные двойные системы ~ 180 ист. 2) Внегалактические - галактики с активными ядрами ~ 140

В 2005-2017 гг. на телескопе РТТ150 обнаружены 30 новых близких галактик с активными ядрами. По наблюдениям в рентгеновском диапазоне спутником ИНТЕГРАЛ известно всего лишь200 таких объектов в ближней Вселенной

Физические параметры активных ядер галактик, Бикмаев, Сюняев и др, 2006-2009, Письма в Астрон. Журнал, обнаружены черные дыры с массами 10-100 миллионов масс Солнца в ядрах активных галактик

Наблюдения оптических послесвечений гамма вспышек Энергетика – 10(53) эрг/сек, галактики – 10(43-45) эрг/сек

Оптические отождествления новых массивных скоплений галактик из числа кандидатов, обнаруженных спутником PLANCK по эффекту Сюняева-Зельдовича

Примеры отождествленных скоплений на красных смещениях z ~ 0. 4-0. 7

Скопления галактик – это самые массивные и крупные объекты Вселенной. Они являются источником информации о крупномасштабной структуре, распределении темной материи, это “пробные шары “ для исследования природы темной энергии, ускоряющей расширение Вселенной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. 5-метровый оптический телескоп Казанского Университета, установленный в Турции совместно с АН РТ, ИКИ РАН и ТЮБИТАК (Российско-Турецкий телескоп с диаметром зеркала 150 см, РТТ150), позволяет исследовать объекты, начиная от ближайших малых планет в Солнечной системе (расстояния - световые минуты - часы), звезды нашей Галактики (световые годы – тысячелетия) и далекие галактики на расстояниях в миллиарды световых лет Результаты научных наблюдений и технических разработок сотрудников кафедры активно используются для выполнения курсовых, дипломных проектов студентами, для модернизации курсов лекций и практических занятий – преподавателями, для подготовки кандидатских и докторских диссертаций