научная статья по теме ОПТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО КАТАЛОГА 2MASS Астрономия

Текст научной статьи на тему «ОПТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО КАТАЛОГА 2MASS»

ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2008, том 34, № 4, с. 285-295

УДК 524.2(083.5)

ОПТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО КАТАЛОГА 2MASS

© 2008 г. А. Э. Пискунов1*, Н. В. Харченко1-2, Н. В. Чупина1

1Институт астрономии РАН, Москва 2Главная астрономическая обсерватория, Киев Поступила в редакцию 31.08.2007 г.

Из созданных к настоящему времени всенебесных глубоких каталогов звездных данных наиболее полным, однородным по всему небу и не замусоренным является каталог 2MASS. Эти качества позволяют успешно применять его не только для астрофизических исследований, но и для решения задач всенебесной астрометрии, а также для целей операционного обеспечения автоматизированных телескопов. Но полному раскрытию потенциала каталога препятствует отсутствие в нем оптической фотометрии. Для преодоления этого недостатка нами разработана процедура трансформации звездных величин каталога 2MASS из ближнего инфракрасного диапазона длин волн в оптические величины RJ относительно величин Ru из каталога UCAC2. В результате применения этой процедуры все объекты каталога 2MASS получили оптические величины с эффективной длиной волны, находящейся между полосами V и R системы Джонсона. Полученная точность трансформации eRj вполне приемлема для целей отождествления. Для 64% всех объектов и почти для всех звезд (96%) ярче предела полноты 2MASS (RJ = 17m) ошибка трансформации вполне умеренна (eRj < ОТ15). В статье также дается краткий обзор современных каталогов с акцентом на их фотометрические свойства и полноту данных.

Ключевые слова: каталоги, звездные данные.

OPTICAL EXTENSION OF THE 2MASS INFRARED CATALOG, by A. E. Piskunov, N. V. Kharchenko, and N. V. Chupina. 2MASS is the most complete, homogeneous, and least contaminated catalog among the deep all-sky catalogs of stellar data compiled to date. These qualities allow it to be successfully used not only for astrophysical studies, but also for solving various problems of all-sky astrometry and for maintaining the operations of automated telescopes. However, the absence of optical photometry in the catalog prevents its potential from being completely unveiled. To overcome this shortcoming, we have developed a procedure for transforming the 2MASS near-infrared magnitudes to the optical magnitudes RJ relative to the UCAC2 magnitudes Ru. As a result of applying this procedure, all 2MASS objects have gotten optical magnitudes with effective wavelengths between the Johnson V and R bands. The derived transformation accuracy sRj is quite acceptable for the identification purposes. For 64% of all objects and for almost all of the stars (96%) brighter than the 2MASS completeness magnitude limit (RJ = l7m), the transformation error is quite modest (eRj < 0Тг5). We also give a brief overview of the present-day all-sky catalogs with emphasis on their photometric properties and completeness.

PAC S numbers : 95.80.+p

Key words: catalogs, stellar data.

ВВЕДЕНИЕ

В последнее десятилетие произошел резкий количественный и качественный скачок в создании охватывающих все небо каталогов позиционных, кинематических и фотометрических звездных данных. К настоящему времени каталогизировано около 109 объектов, чему способствовали как развитие

Электронный адрес: piskunov@inasan.rssi.ru

автоматизированных методов наблюдений и измерений, приемников, информационных технологий, так и создание высокоточных опорных систем.

Такие однородные по всему небу астрометри-ческая и фотометрическая системы реализованы беспрецедентными по точности в оптическом диапазоне каталогами ШррагсоБ и ТусИо-1 (1997), составленных непосредственно по результатам космической миссии ШррагсоБ. Вскоре Хог и др. (2000) создали каталог ТуеЬо-2, распростра-

няющий систему Hippaгcos на 2.5 млн. звезд, что резко подтолкнуло дальнейшее развитие астро-метрической базы. В сжатые сроки созданы и/или редуцированы в систему Hippaгcos каталоги всего неба для более слабых звезд. Примерами являются несколько версий фотографических каталогов, созданных по результатам измерений, полученных на телескопах системы Шмидта глубоких пластинок, или каталоги UCAC и 2MASS, в которых для регистрации наблюдений использованы электронные панорамные приемники в оптическом и инфракрасном диапазонах длин волн.

Эти каталоги включают звездные данные, которые закладывают прочную наблюдательную основу как для фундаментальной проблемы изучения Галактики, так и для прикладных работ по определению координат и блеска небесных объектов, определения и поддержания ориентации космических аппаратов и т.д. Для всех этих работ ключевыми являются несколько факторов: высокая точность звездных данных, определенность и однородность соответствующих систем по всему небу, глубина и полнота каталога до некоторой звездной величины (в том числе отсутствие пробелов, связанных с яркими объектами и туманностями), максимальная очищенность от ложных объектов.

Большинство всенебесных каталогов не соответствует этим условиям: они не являются полными в перекрываемом ими диапазоне звездных величин, из-за отсутствия собственных движений точность координат ухудшается с удалением от эпохи наблюдений, отсутствие глубоких фотометрических стандартов по всему небу ведет к сильной неоднородности фотометрических шкал. В настоящее время единственным глубоким полным каталогом, в котором координаты и звездные величины определены в однородных по всему небу системах, наблюдения которого отстоят от современной эпохи не далее чем на 10 лет, является каталог 2MASS в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. Этот каталог уже активно используется для астрофизических исследований, но уникальные свойства делают 2MASS привлекательным и для астрометрических задач, таких как сопровождение космических и/или автоматизированных наземных наблюдательных проектов, использование в качестве источника координат, в том числе и с целью определения собственных движений на основании сравнения с оптическими каталогами прошлых эпох (Рёзер и др., 2007). Для такого применения каталога 2MASS необходимо трансформировать его инфракрасные звездные величины в фотометрическую систему, близкую к оптической, чтобы иметь возможность исключить многочисленные экстремально красные объекты, которые усложняют отождествление в оптическом

диапазоне. Мы разработали рецепт такой трансформации, который даем в настоящей статье.

Кроме того, в связи с недостаточной сравнительной дискуссией свойств всенебесных каталогов в литературе, мы даем их краткий обзор, в котором показываем особенности их списков звезд и фотометрических параметров.

ВСЕНЕБЕСНЫЕ КОЛЛЕКЦИИ НАБЛЮДЕНИЙ И КАТАЛОГИ ЗВЕЗДНЫХ ДАННЫХ

К настоящему времени накоплено несколько наборов охватывающих все небо наблюдательных материалов, которые используются для создания каталогов. Основополагающими являются результаты космического проекта Hipparcos (1997), в рамках которого были впервые реализованы однородные по всему небу астрометрическая и фотометрическая системы, что было проблематично при создании каталогов на основании наземных наблюдений. Каталог Hipparcos более ста тысяч звезд принят как основная реализация на небе системы ICRS (Iternational Celestial Reference System) в оптическом диапазоне длин волн. В рамках программы Hipparcos выполнен проект Tycho, основной целью которого было определение высокоточных внеатмосферных звездных Bt ,Vt величин. Распространение координатной и фотометрической систем на 2.5 млн. звезд реализовано в каталоге Tycho-2 (Хог и др., 2000). Собственные движения в Tycho-2 вычислены из сравнения с наземными координатами из 143 каталогов (включая Астрографический каталог версии Урбана и др., 1998). Каталог Tycho-2 служит основным инструментом для всех дальнейших астрометрических и — за неимением более глубоких стандартов — фотометрических редукций. Харченко (2001) на основании каталогов семейства Hipparcos—Tycho составила сводный каталог ASCC-2.5, в котором звездные величины приведены в систему B, V Джонсона.

Следующий набор данных — это коллекция широкоугольных фотографических пластинок, полученных на телескопах системы Шмидта. С середины прошлого века на 48-дюймовом телескопе Паломарской обсерватории, а затем на телескопах UK SERC и ESO сделано несколько глубоких обзоров неба в фотометрических полосах, близких к полосам B,R,I. Эта коллекция пластинок в разных сочетаниях оцифрована на нескольких высокоточных измерительных машинах, в результате чего было создано несколько серий каталогов.

Начало этому положил каталог GSC (Guide Sky Catalog) (Ласкер и др., 1990), предназначенный для сопровождения космического телескопа Хаб-бла, редуцированный в систему ICRS Моррисон

Таблица 1. Характеристики современных всенебесных каталогов

Каталог (номер CDS) Количество звезд, млн. Предельная звездная величина, (полнота) С.к.о. координат, мед С.к.о. звездных величин, Mmag Собственные движения

С.к.о., мед/год Полнота, %

Hipparcos (1/239) 0.12 13(7.5) 0.7-2 3-10 0.8-2 98

Tycho-2 (1/259) 2.5 15(11.5) 7-60 13-100 2-6 97

ASCC-2.5 (I/258A) 2.5 15(11.5) 0.7-60 3-100 0.8-6 100

GSC 1.2(1/254) 16 16.5 (131) 300-500 300-500 - -

GSC 2.3 (1/305) 998 22 (191) 300 400 ? ?

USNO-B1.0(1/284) 1046 22 (191) 200 300 15-70 30

UCAC2 (1/289) 48.3 (80) 16 (142) 15-70 300 1-20 100

2MASS (11/246) 471 17(15) 100 10-200 - -

Примечание. С.к.о. — среднеквадратические ошибки.

1 Имеются пробелы, связанные с яркими объектами и туманностями.

2 Исключены все проблемные случаи по всему интервалу величин.

и др. (2001). Звездные величины (V на Северной полусфере и B на Южной) определены с привязкой к неглубоким стандартам, созданным Ласкером и Стерчем (1988). Сейчас в Институте космического телескопа совместно с Астрономической обсерваторией в Турине на основании новой редукции всех пластинок коллекции создается каталог GSC II (текущая версия GSC 2.3), который призван улучшить ситуацию с отождествлением объектов на пластинках разных эпох и определением собственных движений звезд.

Следующая серия — это каталоги, составляемые в Морской обсерватории США. Начиная с каталога USNO A2.0 (Монэ и др., 1998), включа

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.

Показать целиком