Исследования собственного излучения гамма-всплесков при помощи сети телескопов-роботов МАСТЕР

• Автор: Горбовской, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Оглавление
Введение
Общая характеристика работы
Цели и задачи работы
Актуальность работы
Новизна работы
Достоверность научных результатов
Практическая значимость работы
Положения, выносимые на защиту
Личный вклад автора
Структура диссертации
Апробация работы и публикации
1 Роботизированная сеть МАСТЕР
1.1 Введение
1.2 Характеристика расположения пунктов сети
1.3 Комплекс аппаратуры МАСТЕР II
1.4 Информационно-аппаратная структура комплекса
1.5 Информационно-программная структура комплекса
1.6 Планирование и проведение наблюдений
1.7 Автоматическая обработка изображений, базы данных
1.8 Управление телескопами МАСТЕР II и первичный анализ наблюдений
1.9 Возможности телескопов МАСТЕР
2 Наблюдения гамма-всплесков
2.1 Калибровочные наблюдения и исследование свойств системы
МАСТЕР-И
2.1.1 Развитие сети МАСТЕР в 2008-2010 гг
2.1.2 Отладка комплекса
2.1.3 Исследования фотометрических и астрометрических свойств системы МАСТЕР-И
2.2 Наблюдения гамма-всплесков
2.2.1 СП В ПО 1' )20
2.2.2 СНВ 091127
2.2.3 СП.В 100901А
2.2.4 СНВ 100906А

2.2.5 GRB 100925А/ MAXI J1
2.2.6 GRB 110106A
2.2.7 GRB 110422A
2.3 Наблюдения собственного излучения гамма-всплесков в сентябре 2010 года
2.3.1 Наблюдения собственного излучения GRB 100901А
2.3.2 Наблюдения собственного излучения GRB 100902А
2.3.3 Ранние наблюдения GRB 100905А
2.3.4 Наблюдения собственного излучения и послесвечения GRB 100906А
2.4 Обработка и анализ данных для GRB 100901А и GRB 100906А
2.4.1 Астрометрические и фотометрические калибровки
2.4.2 Энергетические калибровки системы МАСТЕР
2.4.3 Кривые блеска Swift, ВАТ и XRT
2.4.4 Спектральные исследования
2.5 Результаты
2.5.1 Ранние спектры GRB 100901А и GRB 100906А до Тдо
2.5.2 Поглощение в родительской галактике GRB100901A
2.5.3 Поглощение в родительской галактике GRB 100906А
2.5.4 Нахождение времени излома джета GRB 100906А
2.6 Обсуждение
2.6.1 Различия GRB 100901А и 100906А в оптическом диапазоне
2.6.2 Спектральная эволюция
2.6.3 Анализ применимости соотношений Amati и Ghirlanda
для GRB 100901А
2.6.4 Отношения Amati и Ghirlanda для GRB 100906А
2.7 Заключение
2.8 Два типа гамма-всплесков
2.9 Синхронные и “темные” наблюдения гамма-всплесков
3 “Центральная машина” гамма-всплесков в спинар-парадигме
3.1 Введение
3.2 Модель спинара
3.3 Спииар-парадигма магнито-ротациогшого коллапса. Коллапс
быстро вращающегося ядра
3.4 Нестационарная модель магниторотационного коллапса
3.5 Коллапс массивного ядра (М > Мои)
3.6 Коллапс быстровращающегося ядра промежуточной массы
(М >~ Мои) (Случай сверхновой)
3.7 Коллапс быстровращающегося ядра малой массы (М < Мои)
3.8 Статистические свойства прекурсоров, вспышек и гамма
всплесков
3.8.1 Прекурсоры (предвестники)
3.8.2 Рентгеновские вспышки

3.9 Сверхдлинное рентгеновское плато GRB070110 и GRB050904
3.10 СРВ 060926
3.11 Моделирование длительной работы “центральной машины” GRB100901A
3.12 Обсуждение
4 Поиск и наблюдения оптических транзиентов
4.1 Наблюдения сверхновых звезд
4.2 Наблюдения транзиентов
4.2.1 Яркие сверхновые звез-
ды SN2011ha, SN2011gg, SN2011hh, SN2011iq, SN2011ib, SN2011il, SN2011io, 2011jy, 2012K
4.2.2 Открытие транзиента MASTER-OT 082753+704606
4.2.3 Открытие транзиента MASTER.-OT 081443+125459
4.2.4 Открытие транзиента MASTER-OT105123+672528
4.3 Наблюдения быстрых транзиентов
4.3.1 Открытие транзиента MASTER-OT114444+323011
4.3.2 Открытие транзиента MASTER-OT103630-003523
4.4 Фотометрическое исследование
4.4.1 Наблюдения экзопланет
4.5 Наблюдения малых тел Солнечной системы
4.5.1 Открытие астероидов 2011 ОН26 и 2011 WR28
4.5.2 Независимое открытие кометы С/2012 А2 (LINEAR)
4.5.3 Наблюдение кометы P/2010 Н2 (Vales)
Заключение
4.6 Благодарности
А Приложения
А.1 Оценка степени линейной поляризации при наблюдениях с двумя установленными перпендикулярными поляроидами
А.2 Оптическое поглощение в родительских галактиках
GRB100901А и GRB100906А
А.З Параметры нейтронных звезд с уравнением состояния (ур. 3.28)
А.4 Фотометрия GRB 100901A
А.5 Фотометрия GRB 100906А
А.6 Таблица наблюдений сверхновых звезд сетыо МАСТЕР

и алертные наблюдения.
Программа Head не проверяет условия для наблюдений, для этого есть отдельный демон Robot, постоянно проверяющий начало/окончание ночи и метеоусловия (ясное небо). Именно он принимает решение о возможности наблюдений. Как только решение принято, Robot подключается как клиент к программе, управляющей укрытием, чтобы дать команду на открытие купола, и к программе Head, чтобы инициализировать ее работу. Соответственно, при ухудшении условий Robot переводит программу Head в запаркованное состояние (parked) и закрывает купол. Дополнительные функции демона — запуск и остановка обзоров и проверка положения телескопов и купола после рассвета, чтобы гарантировать сохранность оборудования в любой ситуации. Также, Robot по информации с ИБП контролирует наличие энергопитания и и завершает наблюдения (главное - закрывает купол) в случае его отключения.
Функция запуска/остановки обзоров выделена потому, что внешние условия могут быть непригодны для проведения обзорных и поисковых работ, в то время как наблюдения алертных событий должны производиться в любой ситуации, безопасной с точки зрения сохранности аппаратуры. Это третье состояние программы Head — состояние ожидания.
Информация о гамма-всплесках (алертных событиях), принимаемая от Gamma-Center-Network4 сервера NACA специальным демоном Alert, handler, сразу же направляется непосредственно программе Head по специальному каналу. В запаркованном состоянии (наблюдения в принципе невозможны) этот запрос будет проигнорирован. В состоянии ожидания или при проведении обзорных наблюдений запрос на выполнение алертных наблюдений немедленно начинает выполняться, даже если приходится прерывать текущую экспозицию.
Логика алертных наблюдений достаточно проста: 1) навести телескоп на позицию гамма-всплеска, 2) установить требуемые фильтры и подправить фокусировку, 3) свести трубы в коллинеарное положение и 4) запустить экспозицию с продолжительностью ~ 0.2 At-GRB- Наблюдения продолжаются пока возможно или пока не остановлены вручную. Особая ситуация возникает, если в это время приходит новый алерт. Поскольку такая ситуация маловероятна, то в отличие от других режимов текущая экспозиция не прерывается, но после ее завершения программа Head начинает обслуживание нового события.
Ферми-алерты [23] наблюдаются в течение 5 мин. Это обусловлено их плохой координатной точностью, что делает маловероятным попадание в поле зрения телескопа, однако телескоп наводится на область события