ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2004, том 30, № 9, с. 692-696
УДК 521.8
ПОКРЫТИЯ ЗВЕЗД ДО 15m КРУПНЕЙШИМИ ТРАНСНЕПТУНОВЫМИ
ОБЪЕКТАМИ В 2004-2014 гг.
© 2004 г. Д. В. Денисенко*
Институт космических исследований РАН, Москва Поступила в редакцию 02.03.2004 г.
Рассчитаны покрытия звезд ярче 15m крупнейшими транснептуновыми объектами (TNO) на ближайшие 10 лет. При поиске использовались следующие звездные каталоги: Hipparcos; Tycho2 с координатами 2838666 звезд, взятыми из UCAC2 (Геральд, 2003); UCAC2 (Захариас и др., 2003) с 16356096 звездами от 12"00 до 14"99 к северу от склонения —45°. Предсказаны покрытия звезд 17 крупнейшими нумерованными транснептуновыми объектами, недавно открытым 2004 DW и 4 известными двойными объектами пояса Койпера. Отобраны 64 события с элонгацией от Солнца не менее 30°, включая исключительно редкое покрытие звезды 6"?5 двойным астероидом (66652) 1999 RZ253 4 октября 2007 г. Наблюдения этих явлений всеми доступными средствами чрезвычайно важны, поскольку они могут обеспечить уникальную информацию о размерах TNO и существенно повысить точность определения их орбит.
Ключевые слова: транснептуновые объекты, пояс Койпера, покрытия звезд.
OCCULTATIONS OF STARS BRIGHTER THAN 15m BY THE LARGEST TRANS-NEPTUNIAN OBJECTS IN 2004-2014, by D. V. Denisenko. We computed the occultations of stars brighter than 15m by the largest trans-Neptunian objects (TNOs) for the next ten years. In our search, we used the following catalogs: Hipparcos; Tycho2 with the coordinates of 2838666 stars taken from UCAC2 (Herald 2003); and UCAC2 (Zacharias et al. 2003) with 16356096 stars between 12m00 and 14"99 to the north of the —45° declination. We predicted the occultations of stars by the seventeen largest numbered TNOs, the recently discovered 2004 DW, and four known binary Kuiper Belt objects. We selected 64 events at solar elongations of no less than 30°, including the extremely rare occultation of a 6"5 star by the double asteroid (66652) 1999 RZ253 on October 4, 2007. Observations of these events by all available means are extremely important, since they can provide unique information about the sizes of TNO and improve their orbits dramatically.
Key words: trans-Neptunian objects, Kuiper Belt, star occultations.
ВВЕДЕНИЕ
С 1992 года в мире открыто более 800 транс-нептуновых объектов (ТЫО), 67 из которых занумерованы и 7 имеют собственные имена по состоянию на февраль 2004 г. Надежных измерений их диаметров до сих пор не получено. Угловые размеры даже самых крупных объектов составляют около 0.04 ± 0.01 (Квавар), что находится на пределе углового разрешения Космического телескопа им. Хаббла. Большинство оценок размеров основано на косвенных методах, сильно зависящих от предположений. Альбедо ТЫО обычно полагают равными 0.04—0.08, но их значения, очевидно, варьируются между разными объектами.
Электронный адрес^еп1в@Ьеа.1к1.гвв1.ги
Единственным прямым методом измерения диаметров одиночных ТЫО в настоящее время является наблюдение покрытий ими звезд. В мире уже зарегистрировано более 500 покрытий астероидами главного пояса, для 17% из них измерено 5 и более хорд. Для некоторых объектов размеры и форма определены с эквивалентным угловым разрешением 0.002 (Данхэм и др., 2002). Предсказания соединений со звездами с 1999 по 2005 гг. опубликованы для объектов класса кентавров Фолус и Чарикло (Стоун и др., 2000), но положительных результатов на данный момент не получено.
покрытия
ТРАНСНЕПТУНОВЫМИ ОБЪЕКТАМИ Типичные расстояния ТЫО составляют 30—50 а.е., что соответствует горизонтальному
ПОКРЫТИЯ ЗВЕЗД ДО 15m КРУПНЕИШИМИ ТРАНСНЕПТУНОВЫМИ ОБЪЕКТАМИ 693
экваториальному параллаксу 0.2—0. 3. Это означает, что покрытие произойдет где-то на Земле, если геоцентрическая траектория объекта пройдет в пределах 200—300 мсек. дуги от затмеваемой звезды. В сочетании с весьма малой угловой скоростью TNO (0.1 — 1 мсек. дуги/с) это делает частоту покрытий ими звезд на три порядка ниже, чем в случае астероидов главного пояса и в 100 раз меньше по сравнению с троянцами Юпитера, т.е. обратно пропорционально а2.
Оценки показывают, что отдельно взятый транснептуновый объект покрывает звезду ярче 15т в среднем раз в 4—5 лет. Для —105 звезд каталога HIPPARCOS ярче 10—11т следует ожидать одно покрытие в 10 лет двадцатью крупнейшими транснептуновыми объектами, а для —104 звезд ярче 6т5 — всего лишь одно событие в столетие.
ТОЧНОСТЬ ЗВЕЗДНЫХ КАТАЛОГОВ
Ошибка в знании координат затмеваемой звезды может ухудшить неопределенность времени и места события. На расстоянии 40 а.е. одна мсек. дуги соответствует 30 км. Ошибка координат звезды в 0'.'25 "сдвинет" полосу покрытия на —1 радиус Земли. Поскольку точность определения положения транснептуновых объектов на орбите составляет около 0.25, допустима погрешность координат
звезды в 0.05. До 2003 г. координаты с точностью порядка миллисекунды были известны для -100000 звезд каталога HIPPARCOS. Каталог Tycho2, содержащий около 2 млн. звезд в основном ярче 12m, фактически является побочным продуктом того же проекта HIPPARCOS. Систематические и статистические ошибки координат Tycho2 обычно находятся в пределах 0.1—0'.'2, но в некоторых областях неба достигают 0.5—1'.'0. Таким образом, Tycho2 оказывается неудовлетворителен для предсказаний покрытий объектами пояса Койпера.
Положение дел в астрометрии коренным образом изменилось в 2003 г. с выходом второго астрографического каталога Военно-Морской обсерватории США UCAC2 (Захариас и др., 2003) с координатами и собственными движениями 48 млн. звезд от 8m до 16m. Ошибки координат в UCAC2 составляют 15—20 мсек. дуги для звезд 12m и 40—50 mas для 15m. Этот каталог не включает области к северу от склонения +45°... + 52°, но для настоящей задачи это не является проблемой, так как ни один из объектов, включенных в поиск, в течение 10 лет не выходит за пределы склонений ±45°.
ПРЕДСКАЗАНИЯ НА 2004—2014 гг.
Покрытия звезд в интервале с 27 января 2004 г. по 31 декабря 2014 г. были рассчитаны для следующих объектов:
а) Недавно открытый крупнейший из известных транснептуновых объектов 2004 DW, абсолютная звездная величина H0 = 2.2—2.4 (Марсден, 2004);
б) 17 нумерованных объектов с H0 < 5.5: 2.6(50 000) Квавар,
3.2(28 978) Иксион, 3.3(55565)2002 AW197, 3.3(55 636)2002 TX300, 3.6(55 637)2002 UX25, 3.7(20 000) Варуна, 4.2(42 301)2001 UR163, 4.5(19308) 1996 ТОбб, 4.7(26 375) 1999 DE9, 4.7(38 628) Гуйя, 4.8(24 835) 1995 SM55, 4.9 (19521) Хаос, 4.9(47 171) 1999 TC36 (двойной), 5.2(26181) 1996 GQ21, 5.3(55 638)2002 VE95, 5.4(15 874) 1996 TL66, 5.4 (48 639) 1995 TLg;
в) 3 нумерованных двойных TNO: 5.8(26308) 1998 SM165, 5.9(66652) 1999RZ253, 6.6(58 534) 1997 CQ29
(Трухильо, Браун, 2002; Браун, Трухильо, 2002; Нолл, Стивенс, 2002; Нолл, Стивенс, 2003).
Диаметры одиночных тел были оценены из их абсолютной звездной величины по формуле lg D [км] = 3.52 — 0.2H0, которая соответствует значению альбедо 0.16 и является консервативной оценкой. Для (50000) Квавара эта формула дает 1000 км, что хорошо согласуется с нижним пределом прямых наблюдений Космического телескопа им. Хаббла (1260 ± 300 км). Если альбедо равно 0.04, истинный размер TNO будет ровно вдвое больше приведенного в таблице. Для двойных астероидов с компонентами одного и того же размера и состава поверхности диаметр каждого тела будет равен 0.71D.
Орбиты указанных TNO из astorb.dat по состоянию на 27 января 2004 г. (Боуэлл, 2004) были проинтегрированы до конца 2014 г. с учетом возмущений от больших планет и были найдены геоцентрические соединения в пределах 0.5 со звездами HIP и UCAC2. Для 2004 г. также были рассчитаны покрытия 36 крупнейшими ненумерованными объектами с H0 < 5.5, при этом было обнаружено 9
Покрытия звезд транснептуновыми объектами
Дата явления Время, UT Название объекта Диаметр, KM Длительность, с Обозначение звезды R.A. (2000.0) Dec Блеск
2004.01.29 23:35- -23:55 2003 AZ84 568 23.4 2UCAC 36806754 07h12m19?883 +14°04/20'.'02 14™5
2004.02.14 22:10- -22:35 2001 XR254 255 14.2 TYC 1343-00785-1 06 54 14.687 +21 37 48.10 11.6
2004.03.07 03:15- -03:30 2000 С0105 268 14.7 2UCAC 39141168 08 23 16.013 +20 33 01.42 12.3
2004.03.08 02:10- -02:25 1999 CCI 58 241 11.6 2UCAC 40185292 09 15 58.264 +23 38 56.76 13.7
2004.03.20 13:35- -13:45 1996 TL66 275 10.5 2UCAC 36232084 03 00 28.306 + 12 40 40.89 13.4
2004.03.27 00:20- -00:40 2002 KW14 302 21.2 2UCAC 24855750 15 34 29.721 -18 1828.41 13.6
2004.04.07 10:30- -11:00 2001 KD77 252 24.7 2UCAC 23658681 16 58 51.823 -20 36 51.67 11.7
2004.06.26 19:55- -20:05 Chaos 347 11.6 2UCAC 40137180 04 08 53.436 +23 56 34.41 13.2
2004.06.29 18:25- -19:10 1997 С Q29 158 9.5 2UCAC 34467578 11 04 07.504 +07 39 54.56 14.5
2004.08.08 23:15- -23:30 2001 QD298 257 10.5 2UCAC 24989527 21 52 30.098 -18 08 13.32 14.5
2004.11.15 09:00- -09:25 2000 CN105 340 32.5 2UCAC 35937214 10 34 08.639 + 11 59 33.61 14.3
2005.03.13 21:25- -21:35 2002 UX25 631 21.6 2UCAC 34953654 01 37 42.194 +09 22 06.65 13.2
2005.05.07 01:05- -01:40 1999 RZ253 219 14.9 2UCAC 28298467 22 29 21.656 -100241.04 14.9
2005.09.29 07:50- -08:10 1995 SM55 363 16.6 2UCAC 39255131 02 07 19.531 +21 06 25.09 14.1
2005.10.24 08:05- -08:30 1998 SM165 229 9.4 2UCAC 33162437 01 31 09.061 +04 23 37.99 14.4
2005.12.27 09:15- -09:35 Huya 380 17.9 2UCAC 30864992 14 20 27.168 -02 54 42.58 11.7
2006.06.18 20:25- -20:50 1999 KR16 229 17.4 2UCAC 28922119 14 18 38.914 -08 29 05.17 13.7
2006.07.26 07:55- -08:25 Ixion 759 55.9 2UCAC 22945926 16 34 14.971 -22 04 37.89 13.7
2006.10.07 19:30- -19:45 Ixion 759 36.0 2UCAC 22946030 16 35 05.045 -22 11 08.86 13.8
2007.08.04 04:20- -04:35 2002 VE95 288 15.8 2UCAC 35331886 04 14 47.942 + 1008 18.19 13.0
2007.10.04 11:10- -11:50 1999 RZ253 219 11.2 HIP 111398 22 34 06.604 -09 36 30.64 6.5
2008.01.22 06:55- -07:30 Chaos 347 26.0 2UCAC 40810575 04 21 06.919 +25 33 26.70 10.8
2008.02.11 04:20- -04:40 Varuna 603 28.8 TYC 1913-00670-1 07 18 50.100 +25 43 19.31 11.3
2008.09.10 12:25- -13:15 Quaoar 1000 149.5 2UCAC 26249129 170549.913 -15 20 44.26 13.7
2008.09.30 07:
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.