Статистический анализ распределения звезд окрестности Солнца

• Автор: Казакевич, Елена Эммануиловна
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Глава 1. Общие свойства распределения звезд в окрестности Солнца

1.1 Определение звездной плотности в окрестности Солнца

1.2 Определение расстояния от Солнца до плоскости Галактики

1.3 Эффект галактической концентрации в распределении на небесной сфере звезд каталога ТусЬо

1.4 Заключение

Глава 2. Поиск групп звезд в окрестности Солнца по данным каталога Шррагсов, дополненного информацией о лучевых скоростях

2.1 Описание каталога ГПррапхю

2.2 Обзор методов выделения групп звезд

2.3 Описание метода локальных сгущений

2.4 Скопления звезд в пространстве положений

2.4.1 Выделение скоплений

2.4.2 Распределение членов выделенных скоплений в пространстве скоростей
2.4.3 Исследование состава выделенных скоплений
2.4.4. Оценка влияния ошибок параллаксов на полученные результаты
2.5 Распределение звезд в пространстве скоростей
2.6 Заключение
Глава 3. Применение вейвлет-анализа для исследования распределения
звезд на небесной сфере
3.1 Введение
3.2 Идея метода (одномерный случай)
3.3 Методика для двумерного случая
3.4 Граничный эффект
3.5 Моделирование
3.6 Апробация метода для выявления известных скоплений
3.7 Поиск скоплений звезд по данным каталога ТусЬо
3.7.1 Оценка влияния галактической концентрации звезд на значение вейвлет-коэффициентов
3.7.2 Вейвлет-анализ распределения звезд на небесной сфере
3.8 Заключение
Заключение
Список литературы

Изучение распределения звезд окрестности Солнца в пространстве, выявление скоплений и исследование поля скоростей являются одними из ключевых задач галактической астрономии. В окрестности Солнца значения пространственных координат и скоростей звезд наиболее надежны и, кроме того, эта область является единственной доступной для наблюдения звезд низкой светимости. Статистические характеристики близких звезд можно в разумных пределах экстраполировать на значительную область Галактики.
Пространственное распределение, кинематические характеристики и химический состав звездных скоплений отражают особенности распределения материи в Гапактике и содержание элементов в ней. Рассеянные скопления представляют собой богатый материал для исследований звездной астрономии. Содержание в них ярких, голубых звезд дает возможность изучать на их примере физические свойства массивных звезд. Предположение о том, что значительная часть звезд диска Галактики образовалась в рассеянных скоплениях, позволяет распространять свойства этих систем на звездный диск в целом. Звездные скопления являются удобными объектами для определения больших расстояний. Опираясь на них, возможно построение шкалы межгалактических расстояний.
Начало эпохи изучения звездных скоплений можно отнести к работе Галлея (Hailey, 1715), где он составил первый отдельный список шести светящихся туманных объектов. Далее можно отметить три знаменитых каталога Мессье, последний из которых вышел в 1781 году и содержал 57 звездных скоплений (см. Холопов, 1981). Огромную роль в развитии представлений о звездных скоплениях сыграли работы Уильяма Гершеля - именно он обратил внимание на то, что рассеянные скопления располагаются в основном в пределах Млечного Пути. Первые указания на существование движущихся групп содержатся в работах (Mddler, 1846, Proctor, 1870, Huggins, 1872) и др. Еще в ранних работах, содержащих большие ошибки определения собственных движений, были выделены такие хорошо известные движущиеся скопления, как Гиады и Большая Медведица.
Изучение рассеянных скоплений серьезно затрудняют пылевая материя диска Галактики и высокая плотность звезд поля. Тем не менее, число обнаруженных рассеянных скоплений значительно выросло за прошедшие со времен

Галлея три столетия. Последний опубликованный каталог рассеянных скоплений (Dias et al., 2002) содержит 1629 рассеянных скоплений, подавляющаяся часть которых находится в сравнительно небольшой части Млечного Пути (в пределах нескольких килопарсек от Солнца). По оценкам, приведенным в работе Агекяна и Белозеровой (1979), общее число рассеянных скоплений в Галактике равно ЗТО4 — 5Т04. Таким образом, к настоящему моменту из них выявлено около 5%.
Фундаментальное значение имеют характеристики солнечного местоположения и движения в Галактике, среди них расстояние от Солнца до центра Галактики, координаты апекса, круговая скорость и др. Одним из важных параметров является расстояние Z0 от Солнца до плоскости симметрии Г алактики.
Основная информация для статистического исследования звезд окрестности Солнца содержится в каталогах близких звезд. Некоторые данные об этих каталогах приведены в таблице 1. Эффективность изучения распределения близких звезд и уточнение фундаментальных для галактической астрономии величин тесно связаны с повышением точности наблюдений и расширением каталогов звезд по видимой звездной величине (увеличением полноты каталога).
В 1997 году вышли в свет каталоги Hipparcos и Tycho (Perryman et al., 1997), ставшие результатом работы космического аппарата HIPPARCOS, запущенного в 1989 году. В 2000 году был издан самый массовый на сегодняшний день каталог, содержащий высокоточные собственные движения - Tycho-2 (Hog et al., 2000). Этот каталог является комбинацией наземных наблюдений XX века и космических наблюдений на спутнике HIPPARCOS, которые были использованы для построения каталога Tycho. В таблице 2 представлены характеристики каталогов Hipparcos и Tycho-2.

100 80 100 80
60 60
40 ♦ 40
• •
# , • * * *
0 -20 • л • • •« > 0 -20 • V Г..*
-40 -40 .
-60 • -60 • •
-80 100 — ■-! 1 1 1 « 1 1 1 I.... -80 -100 —1—1—1—1—1—1—■—1——1—
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Рис. 2.4.3. Распределение членов новых выделенных скоплений в пространстве скоростей в проекции на плоскость ЦУ: а) скопление I, Ь) II, с) III, (1) IV.