АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК, 2014, том 48, № 3, с. 211-218
УДК 521.2; 521.6
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ УРАНА НА НОРМАЛЬНОМ
АСТРОГРАФЕ В ПУЛКОВЕ
© 2014 г. А. А. Дементьева
Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, Санкт-Петербург Поступила в редакцию 24.09.2012 г.
Приводятся позиционные положения Урана, полученные по астрометрическим ПЗС-наблюдени-ям, выполненным на Нормальном астрографе (D/F = 0.33 м/3.5 м, CCD S2C, FOV 18' х 16') Пулковской обсерватории за период 2006—2011 гг. Редукция ПЗС-кадров выполнена с привязкой к системе каталога UCAC3. Величины (О—С) вычислялись с помощью сервиса "Natural satellites service". Сравнение проведено с двумя современными теориями движения Урана: INP0P10 и DE414/LE414. Полученные экваториальные координаты хорошо согласуются с обеими теориями. В среднем (О—С) по обеим координатам относительно обеих теорий составляет 0.1''.
DOI: 10.7868/S0320930X14030025
ВВЕДЕНИЕ
Одним из важнейших аспектов изучения динамики далеких планет Солнечной системы является уточнение теорий их движения. Для эффективного решения этой задачи необходимы длительные высокоточные ряды астрометрических наблюдений, результатами которых являются экваториальные координаты планет и их спутников, отнесенные к современной опорной системе. В настоящее время такие наблюдения ведутся во многих обсерваториях мира (например, Stone, 2001; Carlos и др., 2003). На протяжении нескольких десятилетий такие наблюдения ведутся и в Пулковской обсерватории (см., например, Хруцкая и др., 2007). В данной работе представлены результаты астрометрических ПЗС-наблюдений Урана, выполненных на Нормальном астрографе в период с 2006 по 2011 гг.
НАБЛЮДЕНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ
Результаты данной работы основаны на полученных на Нормальном астрографе ПЗС-кадрах с изображениями Урана в период с 2006 по 2011 гг. На этом инструменте установлена ПЗС-камера S2C (рабочее поле: 18' х 16', масштаб: 900 мсд/пиксел). Наблюдения проводились, как правило, с августа по декабрь. В ночь было получено от 1 до 3 серий ПЗС-кадров с различными экспозициями. Серии составляли от 5 до 11 кадров. В данной работе использованы серии, снятые с экспозициями 10, 30, 60 и 120 с. Всего было получено более 415 отдельных положений Урана в системе каталога UCAC3 (Zacharias и др., 2010). Среднеквадратические
ошибки по сходимости внутри серий ПЗС-кадров лежат в пределах 10—60 мсд, хотя в отдельные даты имеются отклонения, превышающие 100 мсд, что, скорее всего, обусловлено ухудшением условий наблюдений.
При съемке с указанными выше экспозициями кроме изображений планеты и ее спутников на ПЗС-кадрах в среднем получились изображения 10—30 опорных звезд из каталога UCAC3. Измерения ПЗС-изображений проводились с помощью программного пакета IZMCCD (Izmailov и др., 2010). Центры изображений Урана и опорных звезд определялись при помощи профиля, задаваемого функцией Лоренца (Franz, 1973):
I (х, y) = ■
C
(1 + Ar)a
D;
г2 = X - Хо)2 + (1 + Б)(у] - Уо) +
+ Е(%] - Xо)(Уj - Уо),
где 1(х, у) — отсчет яркости на элементе с координатами х, у; х0, у0 — координаты центра изображения; а, А, В, С, Б, Е — параметры модели.
Для определения центра изображения как планеты, так и звезд, нелинейным методом наименьших квадратов решалась избыточная система уравнений. Таким образом были определены координаты центров изображений планеты и опорных звезд в системе ПЗС-матрицы. Далее с использованием стандартной астрометрической редукции по методу Тернера (метод шести постоянных) определялись экваториальные координаты Урана. В качестве опорного каталога использовался имеющий достаточную плотность звезд иСАСЗ
Таблица 1. Позиционные положения Урана, полученные по данным наблюдений
Дата а 5 Дата а 5
ГГ ММ ДД ч, мин, с угл. град, ГГ ММ ДД ч, мин, с угл. град,
мин, с мин, с
2006 09 22 57 -07 32 25.09 2009 09 23 40 -02 55 45.41
03.907 29.977 17.916 58.529
2006 09 22 55 -07 45 54.67 2009 09 23 40 -02 58 36.31
18.856 17.647 20.918 31.972
2006 09 22 54 -07 48 24.90 2009 09 23 40 -03 01 29.02
21.753 52.860 23.970 05.083
200612 22 50 -08 12 46.09 2009 09 23 39 -03 03 17.31
07.729 27.902 25.903 48.184
200612 22 52 -08 00 53.81 2009 10 23 38 -03 09 39.41
28.616 16.319 02.887 48.210
2007 09 23 12 -06 00 39.04 2009 10 23 38 -03 13 06.02
07.971 12.160 06.809 15.675
2007 09 23 08 -06 21 10.36 2009 10 23 37 -03 15 43.00
30.811 54.415 09.896 50.774
2007 09 23 08 -06 21 10.72 2010 08 00 00 -00 51 02.41
30.818 54.406 20.004 01.086
2008 09 23 26 -06 21 10.70 2010 08 00 00 -00 51 02.49
13.914 23.991 20.008 01.091
2009 08 23 45 -02 26 11.82 2010 08 23 58 -01 00 06.70
15.949 29.304 30.954 39.191
2009 08 23 45 -02 26 58.80 2010 08 23 58 -01 00 06.88
16.947 22.282 30.958 39.175
2009 08 23 45 -02 26 59.22 2010 08 23 58 -01 01 01.75
16.953 22.224 31.996 30.865
2009 08 23 45 -02 26 59.41 2010 10 23 53 -01 35 26.95
16.959 22.191 07.871 12.683
2009 08 23 44 -02 33 34.25 2011 08 00 14 +00 42 06.25
24.925 22.661 27.014 12.218
2009 08 23 43 -02 39 44.48 2011 08 00 14 +00 41 18.13
31.879 26.353 28.006 04.993
2009 09 23 43 -02 41 38.37 2011 09 00 13 +00 34 31.85
02.951 08.962 04.983 03.484
2009 09 23 43 -02 41 38.59 2011 09 00 12 +00 33 39.05
02.956 08.925 05.970 55.498
2009 09 23 42 -02 46 17.63 2011 09 00 11 +00 21 42.46
07.946 26.168 18.886 05.910
2009 09 23 42 -02 46 18.26 2011 10 00 06 -00 05 58.62
07.956 26.113 18.874 47.484
2009 09 23 42 -02 48 07.03 2011 10 00 06 -00 05 58.74
09.885 09.312 18.880 47.434
2009 09 23 41 -02 49 09.22 2011 11 00 04 -00 20 49.99
10.977 59.748 08.812 24.861
2009 09 23 41 -02 50 02.47 2011 11 00 03 -00 24 20.03
11.909 51.567 15.796 50.188
2009 09 23 41 -02 51 01.04 2011 11 00 03 -00 24 20.21
12.947 42.417 15.805 50.153
2009 09 23 41 -02 51 02.59
12.968 42.254
Таблица 2. Ошибки редукции экваториальных координат Урана, полученных по данным наблюдений
Год Sx, угл. с Sy, угл. с Nrs mag rs mag Ur
2006 0.0127-0.2980 0.0127-0.3230 5-8 7.8-15.9 6.6
2007 0.0263-0.2720 0.0216-0.2495 5-6 10.3-15.4 5.6
2008 0.0115-0.1165 0.0167-0.0950 5 9.5-15.1 6.3
2009 0.0124-0.1710 0.0061-0.1767 5-7 8.3-16.0 6.0
2010 0.0110-0.1414 0.0117-0.0980 5-10 9.6-15.3 5.3
2011 0.0030-0.1692 0.0070-0.1889 5-6 7.1-16.7 6.0
(Zacharias и др., 2010). На этом этапе были отброшены кадры, в которых ошибки редукции по звездам выходили за пределы 0.35''.
Затем все полученные из наблюдений положения Урана сравнивались с двумя современными теориями его движения. Для вычисления величин (О—C) использовался web-ресурс "Natural satellites service" (Emel'yanov и др., 2008). Позиционные положения Урана рассчитывались с помощью теорий движения INP0P10 и DE414/LE414 (Fienga и др., 2009; Standish и др., 1998). Все на-
блюденные ПЗС-кадры, для которых разности (О-С) превысили 0.8'', были отброшены, и после этого для каждой серии кадров положения Урана были приведены на средний момент наблюдений. Полученные позиционные положения Урана приводятся в табл. 1. В табл. 2 приводятся средние по годам ошибки редукции по звездам для обеих координат, число опорных звезд каталога иСАС3, по которым проводилась редукция, диапазон их звездных величин и оценочная звездная величина Урана. Поскольку сам Уран ярче опорных звезд на несколько звездных величин, имело смысл ввести
0.6 -
с гл. 0.4 - •
уг ö" 0.2 - •
U 0 l •
О -0.2
-0.4 i
INP0P10 (а)
0.8 -
с 0.6 - •
л. 0.4 - •
¡3 0.2 - •
и 0 _ S •
о
( -0.2 ••
-0.4 i
4е
10
(б)
А*
8 9
T-2000, год
10
• I
г
11
12
•I
11
12
Рис. 1. Значения (О-С)а относительно теории ШР0Р10 для положений Урана, полученных по результатам наблюдений, выполненных на Нормальном астрографе в период 2006-2011 гг. и усредненных по сериям (а); они же после учета уравнения блеска (б).
6
7
8
9
6
7
Таблица 3. Значения (О—С) для экваториальных координат Урана по данным наблюдений, выполненных на Нормальном астрографе. Все величины приводятся в секундах дуги
Дата ЮТ0Р10(а) DE414/LE414(a) ЮТ0Р10(б) DE414/LE414(б)
ГГ ММ ДД (О-С)а (О-С)б (О-С)а (О-С)б (О-С)а (О-С)б (О-С)а (О-С)б
2006 09 03.907 0.4293 -0.0391 0.4779 0.0806 0.3443 -0.1481 0.3929 -0.0284
2006 09 18.856 0.0477 -0.0352 0.0956 0.0842 -0.0373 -0.1442 0.0106 -0.0248
2006 09 21.753 -0.0043 -0.1791 0.0436 -0.0598 -0.0893 -0.2881 -0.0415 -0.1688
2006 12 07.729 0.0427 -0.0862 0.0873 0.0276 -0.0423 -0.1952 0.0023 -0.0814
2006 12 28.616 0.2295 0.0164 0.2740 0.1290 0.1445 0.0926 0.1890 0.0200
2007 09 07.971 -0.2450 0.0149 -0.1884 0.1442 -0.3300 -0.0941 -0.2734 0.0352
2007 09 30.811 -0.2335 -0.1259 -0.1780 0.0027 -0.3185 -0.2349 -0.2630 -0.1063
2007 09 30.818 0.5381 -0.1144 0.5935 0.0142 0.4531 -0.2234 0.5085 -0.0948
2008 09 13.914 0.6394 -0.1431 0.7045 -0.0044 0.5544 -0.2521 0.6195 -0.1134
2009 08 15.949 0.4548 0.0663 0.5302 0.2133 0.3698 -0.0427 0.4452 0.1043
2009 08 16.947 0.1858 -0.1906 0.2612 -0.0436 0.1008 -0.2996 0.1762 -0.1526
2009 08 16.953 -0.0693 -0.3355 0.0062 -0.1885 -0.1543 -0.4445 -0.0788 -0.2975
2009 08 16.959 0.1708 -0.2063 0.2462 -0.0592 0.0858 -0.3153 0.1612 -0.1682
2009 08 24.925 0.1009 -0.2136 0.1763 -0.0662 0.0159 -0.3226 0.0913 -0.1752
2009 08 31.879 -0.0450 -0.1585 0.0302 -0.0109 -0.1300 -0.2675 -0.0548 -0.1199
2009 09 02.951 -0.0336 -0.2319 0.0416 -0.0842 -0.1186 -0.3409 -0.0434 -0.1932
2009 09 02.956 0.0621 -0.1823 0.1373 -0.0346 -0.0229 -0.2913 0.0523 -0.1436
2009 09 07.946 -0.1264 -0.3393 -0.0513 -0.1915 -0.2114 -0.4483 -0.1363 -0.3005
2009 09 07.956 0.3110 -0.4277 0.3860 -0.2799 0.2260 -0.5367 0.3010 -0.3889
2009 09 09.885 0.0428 -0.0097 0.1177 0.1381 -0.0422 -0.1187 0.0327 0.0291
2009 09 10.977 0.1019 -0.1154 0.1768 0.0324 0.0169 -0.2244 0.0918 -0.0766
2009 09 11.909 -0.0618 -0.3136 0.0131 -0.1658 -0.1468 -0.4226 -0.0719 -0.2748
2009 09 12.947 -0.3098 0.2945 -0.2350 0.4422 -0.3948 0.1855 -0.3200 0.3332
2009 09 12.968 0.0753 -0.0399 0.1501 0.1078 -0.0097 -0.1489 0.0651 -0.0012
2009 09 17.916 0.1260 -0.1582 0.2006 -0.0105 0.0410 -0.2672 0.1156 -0.1195
2009 09
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.