АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК, 2007, том 41, № 1, с. 51-60
УДК 523.64
ТРАНСНЕПТУНОВЫЙ ОБЪЕКТ 2003 UB 313 КАК ИСТОЧНИК КОМЕТ
© 2007 г. Ä. С. Гулиев
Шемаханская астрофизическая обсерватория им. Н. Туси НАН Азербайджана Поступила в редакцию 08.11.2005 г.
Исследуется вопрос о возможности взаимосвязи долгопериодических комет с недавно открытым крупным телом из пояса Койпера 2003 UB 313. С этой целью из 860 долгопериодических комет отобрано 78 объектов, пересекающих плоскость движения этого тела на расстояниях от 37.8 до 97.6 а. е. Далее исследуется вопрос об избыточности комет, имеющих такую характеристику. При этом плоскость движения 2003 UB 313 сравнивается с плоскостями орбит других объектов по количеству ко-метных пересечений в указанном интервале расстояний или же в отдельных его частях. Установлена статистически обоснованная избыточность найденных эллиптических и комет с промежуточными периодами обращения с соответствующими узлами орбит. Самый лучший эффект в этом смысле показывают кометы, открытые относительно недавно, и кометы с абсолютно слабым блеском. То же самое можно сказать и о кометах с оскулирующими e < 1. Аналогичный результат получен и по кометам с "первоначальными" а-1 > 0.010000. Выдвинута гипотеза о наличии семейства объекта 2003 UB 313 среди 78 комет. При этом 4 из них имеют афелийные расстояния от 37.8 до 97.6 а. е. В распределении некоторой части 78 удаленных узлов прослеживается эллиптичность, что может рассматриваться как дополнительный аргумент в пользу выдвинутой гипотезы. В целом можно предполагать, что тело 2003 UB 313 играет заметную роль в инжекции наблюдаемых комет из транснептуновой области.
PACS: 96.30.Ха, 96.25.Bd
ВВЕДЕНИЕ
Вопрос о наличии крупных транснептуновых тел, инжектирующих наблюдаемые с Земли конкретные кометы, был поднят в работах (Гулиев, 1986; 1987; 1992). В дальнейшем эта идея была развита в многочисленных работах автора, часть из которых приводится в списке литературы в конце настоящей работы. В этих работах акцент был сделан, с одной стороны, на расположение афелиев комет с промежуточными периодами обращения, а с другой, - на закономерности, присущей кометным пересечениям в выбранных плоскостях. Напомним, что в период написания цитируемых работ сведений о телах из пояса Койпера еще не было. Среди найденных к настоящему времени наиболее крупных таких тел первоначальному прогнозу Гулиева (1986; 1987; 1989) по своим параметрам больше всего соответствует объект с первоначальным обозначением 2004 SB 60. О нем речь будет идти в конце настоящей работы.
Распределение афелиев транснептуновых комет было исследовано в работе (Гулиев, Дадашов, 1989). Что касается распределения кометных пересечений в данном контексте, оно в дальнейшем было развито и детально изучено для случая Плутона (Гулиев, Набиев, 2001; 2004; 2005), т.е. для типичного транснептунового крупного планетного тела. Анализ показал, что Плутон вполне может быть поставщиком определенного количества наблюдаемых комет.
Недавно в астрономических каталогах был зафиксирован еще один крупный транснептуновый объект, получивший предварительное обозначение 2003 ив 313. По предварительным расчетам он превосходит Плутон по массе и размерам. Открытие данного тела вызывает необходимость исследования расположения узлов орбит долгопериодических комет (в дальнейшем кометные узлы) относительно плоскости его движения. Это и является главной целью настоящей статьи.
О ПОИСКАХ ПРИЗНАКОВ ВЗАИМОСВЯЗИ КОМЕТ С ОБЪЕКТОМ 2003 ив 313
Наблюдаемая комета, инжектированная удаленной планетой, должна обладать следующими свойствами. Если большие полуоси орбит планеты и кометы сопоставимы, то афелий орбиты последней должен находиться в районе движения "родо-начального" тела. В противном случае в указанном районе должен находится удаленный узел ко-метной орбиты. Если комета имеет нулевой наклон орбиты относительно плоскости движения планеты, то последнее условие необязательно.
Из вышеприведенных соображений вытекает одно следствие, касающееся комет и объекта 2003 ив 313. Если последний является источником определенного количества комет, то вблизи его орбиты количество кометных узлов должно
51
4*
увеличиваться. Объект 2003 UB 313 движется в плоскости с параметрами
П = 35 °.875; i = 44°.177 (1)
и на расстояниях
37.8 < R < 97.6 a. e. (2)
Следовательно, в первом приближении в плоскости (1) и на интервале (2) следует ожидать некоторого увеличения количества кометных узлов. Естественно, речь идет об удаленных узлах кометных орбит. Если ожидаемый избыток подтвердится фактическими данными, то, меняя условие (2), можно искать более узкие полосы или области вблизи орбиты транснептунового объекта 2003 UB 313. В этом случае следует учесть и другие параметры объекта:
e = 0.4416; ю = 151°.311. (3)
С учетом удаленности и массивности объекта 2003 UB 313 по сравнению с Плутоном, можно ожидать, что и избыток кометных узлов вблизи его орбиты должен быть более выразительным.
Способ проверки перенаселенности кометных узлов, применяемый в настоящей работе, практически такой же, как и в случае Плутона (Гулиев, Набиев, 2001). Кратко напомним его суть применительно к нашей задаче. Вначале находится количество кометных узлов (N) относительно базовой плоскости (1) в рамках условия (2). Далее определенным образом варьируются параметры D. и i, тем самым рассматриваются различные плоскости сравнения, и по ним определяется количество кометных узлов при условии (2). Следуя методике, использованной в цитируемой статье, в качестве сравнения будем использовать данные по 67 плоскостям, выбранным по следующей схеме. Параметр Q варьируется от 0° до 330° с шагом 30°, а наклон - от 0° до 90° (всего 6 значений) так, чтобы величина sin i имела равные шаги. В таком раскладе пар (П; i) соответствующие плоскости будут иметь равноудаленные полюса.
После соответствующих расчетов мы будем иметь 67 значений количества пересечений (N) или кометных узлов, по которым можно получить среднее (П) и среднеквадратическое отклонение (а).
Если объект 2003 UB 313 действительно является инжектором определенного количества комет, то за их счет в общей совокупности комет (в дальнейшем ОС), или же в определенных кометных системах нормированная разность
t = (n - П) / а
должна быть не только положительной, но и при определенном уровне значимости, статистически достоверной. При этом, естественно, интервал расстояний (2), исходя из реальных соображений, иногда можно сузить, а иногда можно рассматри-
вать его отдельные участки. Кроме того, косвенным доказательством взаимосвязи транснептунового объекта и определенных комет может служить и обособленность последних по сравнению с ОС. Поэтому такая возможность также будет изучаться в нашей статье.
Следует также добавить, что для определения доверительной вероятности разности t будет использовано распределение Стьюдента, что правомочно при нормальном распределении 67 значений количества узлов.
ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗОВАННЫХ КОМЕТНЫХ ДАННЫХ
В настоящей работе мы использовали комет-ные данные, собранные в каталоге (Marsden, Williams, 2005). Но из этого массива данных были исключены кометы семейств Крейца, периодические и кометы с промежуточными периодами обращения, афелии которых не достигают 37.8 а. е. Таким образом, наш базовый список охватывает данные для 860 комет. На этой базе был составлен электронный каталог, который позволяет мгновенно определить характеристики данной совокупности не только относительно эклиптики, но и в любой другой системе.
Нами в рамках поставленной задачи детально были проанализированы данные следующих категорий комет:
- все рассматриваемые кометы без исключения из составленного списка;
- кометы с оскулирующими эксцентриситетами e < 1 ("эллиптические" кометы);
- кометы с различными абсолютными яркостями;
- кометы с промежуточными периодами обращения с афелийными расстояниями от 37.8 до 97.6 а. е.;
- кометы, открытие которых произошло в определенные промежутки времени;
- все рассматриваемые кометы, за исключением тех, динамическая связь которых с другими планетами подозревается;
- кометы, сгруппированные по признаку "первоначальных" a-1.
В расчетах гелиоцентрическое расстояние удаленного узла кометной орбиты вычислено с помощью формулы
R = q( 1 + e )
' -e Я5?!
где
x = sinBcoszp — cosBsinZpsin(L - Ц,);
Таблица 1. Список 78 долгопериодических комет и значений R
Комета R Комета R Комета R
C/2001 W1 37.86 C/1980E1 49.88 C/2001 A2 64.36
C/1991 Q1 37.96 C/2004 DZ61 49.97 C/1881 W1 64.67
C/1943 W1 38.22 C/1903 M1 50.18 C/1999 K8 64.98
C/2002 P1 38.78 C/1861 J1 51.24 C/2000 CT54 65.18
C/2002 F1 38.81 C/2003 S4 51.46 C/1997 A1 66.07
C/1997 G2 39.47 C/2004 U1 51.54 C/1618 V1 66.57
C/1304 Y1 39.83 C/1989 A5 52.4 C/1884 A1 66.82
C/2003 K1 40.16 C/1822 K1 53.09 C/1940 O1 68.09
C/1968 L1 40.26 C/1992 U1 53.21 C/1888 P1 69.75
C/1925 F2 41 C/1986 E1 53.3 C/1892 F1 70.57
C/1973 N1 41.64 C/1987 Q1 53.97 C/1968 U1 71.26
C/1999 T3 42.36 C/1813 G1 54.16 C/2004 B1 71.62
C/1997 J1 43.38 C/1880 G1 55.47 C/2004 L2 73.51
C/1900 B1 44.08 C/2002 R3 56.41 C/1989 Q1 75.72
C/2004 K1 44.18 C/1892 W1 57.04 C/1582 J1 79.39
C/1853 G1 44.36 C/1930E1 57.25 C/2001 a1 79.43
C/1860 U1 44.64 C/1790 A1 57.61 C/2003 V1 79.94
C/1973 D1 44.95 C/1948 R1 58.49 C/2003 J1 81.03
C/1538 A1 46.58 C/1997 BA6 60.95 C/1952 Q1 81.77
C/2001 O2 46.81 C/2003 L2 61.09 C/1896 C1 82.22
C/1999 J4 47.97 C/1989 X1 62.06 C/1796 F1 82.55
C/1810 Q1 48.21 C/1999 K3 62.12 C/2002 V2 86.92
C/1857 D1 48.81 C/2003 G1 62.14 C/1990 E1 89.52
C/2003 G2 49.05 C/1968 Q2 62.38 C/1981 H1 89.75
C/1857 O1 49.25 C/2005 L2 63.12 C/1956 F1-A 90.82
C/1723 T1 49.55 C/2004 X2 63.2 C/2000 OF8 94.08
y = cos i cos ip-sin i sin ipCOS (П - Пр).
При этом ip и Цр являются параметрами, исследуемыми на предмет перенаселенности кометных узлов плоскости, Ц и i - элементы кометной орбиты, а L и B - ее долгота и широта соответственно.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПО КОМЕТНЫМ УЗЛАМ
Количество кометных узлов относительно базовой плоскости (1) в рамках условия (2) оказалось п = 78. Список т
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.