Òåìà íåñòàöèîíàðíûå ãàììà – èñòî÷íèêè Èññëåäîâàíèå èñòî÷íèêîâ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ.

Ãîñ. ðåãèñòðàöèÿ ¹ 01.20.03 03439

 

Ðóêîâîäèòåëü: ä.ô.ì.í. Ìèòðîôàíîâ È.Ã., òåë.: 333-3489, E-mail: imitrofa@space.ru

 

Ðàçðàáîòêà ñòàòèñòè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ ãðóïï ãàììà-âñïëåñêîâ äëÿ óñòàíîâëåíèÿ îáùèõ çàêîíîìåðíîñòåé ñïåêòðàëüíî-âðåìåííîé ïåðåìåííîñòè èçëó÷åíèÿ âñïëåñêîâ (îòâ. èñïîëíèòåëü È.Ã.Ìèòðîôàíîâ)

Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ñâîéñòâ ãàììà-âñïëåñêîâ ïðè ïåðåõîäå îò ãðóïï ñîáûòèé ñ áîëüøîé èíòåíñèâíîñòüþ ê ãðóïïàì ñëàáûõ ñîáûòèé, óñòàíîâëåíû ñèñòåìàòè÷åñêèå ýôôåêòû èçìåíåíèÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòè ãàììà-âñïëåñêîâ è èõ ñïåêòðàëüíîé æåñòêîñòè ïðè óìåíüøåíèè èíòåíñèâíîñòè.

            Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïðåäñòàâëåíû â ðàçäåëå ñòàòüè [1] «Ïîèñê è âåðîÿòíîñòíàÿ êëàññèôèêàöèÿ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ ÁÀÒÑÅ è äðóãèõ òðàíçèåòíûõ ñîáûòèé ñ ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ áîëåå 2 ñåê è ïîòîêîì èçëó÷åíèÿ áîëåå 0.15 ôîò/ñì2ñåê»

 

Èçó÷åíèå ñòàòèñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñëàáûõ ãàììà-âñïëåñêîâ ïî äàííûì ïðèáîðà ÁÀÒÑÅ îáñåðâàòîðèè ÍÀÑÀ «Êîìïòîí» (îòâ. Èñïîëíèòåëü ä.ô.ì.í. Ì.Ë.Ëèòâàê)

Ïîñòðîåíû ñòàòèñòè÷åñêèå ðàñïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïðåäåëüíî ñëàáûõ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ ïî äàííûì ýêñïåðèìåíòà ÁÀÒÑÅ, âûïîëíåíà îöåíêà òåìïà ãåíåðàöèè ñëàáûõ ãàììà-âñïëåñêîâ âáëèçè ôèçè÷åñêîãî ïîðîãà ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèáîðà ÁÀÒÑÅ íà óðîâíå  0.15 ôîò/ñì2ñåê.

            Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïðåäñòàâëåíû â ðàçäåëå ñòàòüè [1] «Ïîèñê è âåðîÿòíîñòíàÿ êëàññèôèêàöèÿ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ ÁÀÒÑÅ è äðóãèõ òðàíçèåòíûõ ñîáûòèé ñ ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ áîëåå 2 ñåê è ïîòîêîì èçëó÷åíèÿ áîëåå 0.15 ôîò/ñì2ñåê».

 

Èçó÷åíèå ãàëàêòè÷åñêèõ òðàíçèåíòíûõ èñòî÷íèêîâ ìÿãêîãî ãàììà-èçëó÷åíèÿ âáëèçè ôèçè÷åñêîãî ïîðîãà ðåãèñòðàöèè ïðèáîðà ÁÀÒÑÅ îáñåðâàòîðèè ÍÀÑÀ «Êîìïòîí» (îòâ. Èñïîëíèòåëü ê.ô.ì.í. À.Ñ.Êîçûðåâ).

Ïîñòðîåíû ñòàòèñòè÷åñêèå ðàñïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ñëàáûõ ñîáûòèé îò òðàíçèåíòíûõ èñòî÷íèêîâ Ëåáåäü Õ-1 è äð. è îò èñòî÷íèêîâ êëàññà SGR. Îáíàðóæåíî áîëüøîå ÷èñëî íîâûõ ðàíåå íåèçâåñòíûõ âñïûøåê îò ýòèõ èñòî÷íèêîâ.

            Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïðåäñòàâëåíû â ðàçäåëå ñòàòüè [1] «Ïîèñê è âåðîÿòíîñòíàÿ êëàññèôèêàöèÿ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ ÁÀÒÑÅ è äðóãèõ òðàíçèåòíûõ ñîáûòèé ñ ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ áîëåå 2 ñåê è ïîòîêîì èçëó÷åíèÿ áîëåå 0.15 ôîò/ñì2ñåê».

 

Ïîèñê è íàáëþäåíèÿ ðàííåãî ïîñëåñâå÷åíèÿ èñòî÷íèêîâ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ: ïðîâåäåíèå  îäíîâðåìåííûõ íàáëþäåíèé ïîëÿ çðåíèÿ êîñìè÷åñêèõ ãàììà- è ðåíòãåíîâñêèõ òåëåñêîïîâ Swift è HETE-2 ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëèçèðîâàííîãî ïðèáîðíîãî êîìïëåêñà; ïðîâåäåíèÿ  îáçîðîâ íåáà äëÿ îáíàðóæåíèÿ êîðîòêèõ íå îòîæäåñòâëåííûõ îïòè÷åñêèõ òðàíçèåíòîâ.  Ïðîâåäåíèå îïåðàòèâíûõ îáðàáîòêè è íàáëþäåíèé îáëàñòåé ëîêàëèçàöèè ãàììà-âñïëåñêîâ íà îïòè÷åñêèõ è ðàäèî òåëåñêîïàõ ñåòè ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ  îáñåðâàòîðèé ÓÀÔÎ, Ìîíäû, Ìàéäàíàê, Òåðñêîë, ÊðÀÎ (îòâ. èñïîëíèòåëü ê.ô.ì.í. À.Ñ.Ïîçàíåíêî)  

Ïðîâîäèëñÿ  ïîèñê è íàáëþäåíèÿ ïîñëåñâå÷åíèÿ ãàììà-âñïëåñêîâ â îïòè÷åñêîì äèàïàçîíå íà ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ òåëåñêîïàõ ñåòè íàáëþäåíèÿ çà ãàììà-âñïëåñêàìè, êîîðäèíèðóåìûõ ÈÊÈ ÐÀÍ: 40ñì àñòðîãðàô (Óññóðèéñêàÿ Àñòðîôèçè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ), ÀÇÒ-33   (ÈÑÇÔ), ÀÇÒ-22 (Ìàéäàíàê, Èíñòèòóò Àñòðîíîìèè Óç. ÀÍ),  Ö-2000, Ö-600 (ï.Òåðñêîë, ÈÍÀÑÀÍ), Ö-600 (ÍÈÈ ÏÏ ÑÎÍ Àðõûç), Ê-380, Ö-600, ÀÒ-64, ÇÒØ (ÊðÀÎ), à òàêæå íà òåëåñêîïàõ NOT è CFHT ïî çàÿâêàì. Äàííàÿ ñåòü ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü äàííûå î ïîñëåñâå÷åíèè ãàììà-âñïëåñêîâ â òå÷åíèå äëèòåëüíîãî âðåìåíè, ò.ê. ñåòü íåïðåðûâíî ïåðåêðûâàåò 110 ãðàäóñîâ ïî äîëãîòå. Ðàáîòû ïðîâîäèëèñü ñîâìåñòíî ñ ÊðÀÎ, Èíñòèòóòîì Àñòðîíîìèè Óçáåêèñòàíà, ôèëèàëà ÍÈÈ ÏÏ ÑÎÍ «Àðõûç»,  ÓÀÔÎ ÄÂÎ ÐÀÍ, ÈÑÇÔ ÐÀÍ, ÈÍÀÑÀÍ. Äëÿ ñîáûòèÿ GRB060111b íà òåëåñêîïå ÇÒØ áûë íàéäåí âîçìîæíûé ïðèçíàê ñâåðõíîâîé íà êðèâîé áëåñêà â ïîëîñå R. Èíôîðìàöèÿ ïðîâåðÿåòñÿ. Ïðîâîäèëñÿ ñèñòåìàòè÷åñêèé ïîèñê õîñò-ãàëàêòèê - äëÿ ñëåäóþùèõ ñîáûòèé áûëè ïðîâåäåíû ïîèñêè   ñ õàðàêòåðíûì ïðåäåëüíûì ïðîíèöàíèåì 24.5m â ïîëîñå R: GRB051008, GRB060111b, GRB060124, GRB060605, GRB060714, GRB061019. Íàéäåíû è èññëåäîâàíû õîñò-ãàëàêòèêè äëÿ GRB051008 (àñòðîìåòðèÿ, øèðîêîïîëîñíàÿ ôîòîìåòðèÿ), GRB060111b (àñòðîìåòðèÿ, øèðîêîïîëîñíàÿ ôîòîìåòðèÿ, ñïåêòðîñêîïèÿ)  GRB060605 (àñòðîìåòðèÿ). Òàêæå áûëî çàðåãèñòðèðîâàíî 13 ïîñëåñâå÷åíèé è â îïòè÷åñêîì äèàïàçîíå ïîëó÷åíû âåðõíèå ïðåäåëû äëÿ 12-è ãàììà-âñïëåñêîâ.      Ïðîâåäåíî óíèêàëüíîå íàáëþäåíèå  ðàííåãî îïòè÷åñêîãî ïîñëåñâå÷åíèÿ â äâóõ   ïîëîñàõ B,R (îò 63 ìèíóò ïîñëå  íà÷àëà âñïëåñêà äî 2 ÷àñîâ) GRB060714 (z=2.71) – ðåçóëüòàòû îáðàáîòêè íàáëþäåíèÿ ïîçâîëèëè äàòü ïðåäåë íà âîçìîæíóþ ñïåêòðàëüíóþ ýâîëþöèþ â íà÷àëüíîé ôàçå ïîñëåñâå÷åíèÿ. 

 

Îáðàáîòêà ãàììà-âñïëåñêîâ çàðåãèñòðèðîâàííûõ â ýêñïåðèìåíòå ÕÅÍÄ íà áîðòó êîñìè÷åñêîãî àïïàðàòà «Ìàðñ Îäèññåé», ïåðåäà÷à äàííûõ îá îáíàðóæåííûõ ñîáûòèÿõ â ìåæäóíàðîäíûå öåíòðû äëÿ ñîâìåñòíîé îáðàáîòêè ñ äàííûìè äðóãèõ êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ äëÿ îïåðàòèâíîãî îïðåäåëåíèÿ ìåòîäîì ìåæïëàíåòíîé òðèàíãóëÿöèè íåáåñíûõ êîîðäèíàò èñòî÷íèêîâ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ. (îòâ. èñïîëíèòåëü ê.ô.ì.í. À.Á. Ñàíèí).

Íà îñíîâå äàííûõ èçìåðåíèé êîñìè÷åñêèì ïðèáîðîâ ÕÅÍÄ íà áîðòó ìåæïëàíåòíîãî àïïàðàòà ÍÀÑÀ «Ìàðñ Îäèññåé» ïðîâîäèëàñü îïåðàòèâíàÿ ëîêàëèçàöèÿ íîâûõ êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ ìåòîäîì ìåæïëàíåòíîé òðèàíãóëÿöèè. 

Ïî ðåçóëüòàòàì èññëåäîâàíèé íîâûõ ãàììà-âñïëåñêîâ ïðèáîðîì ÕÅÍÄ â 2001-2005 ãîäàõ îïóáëèêîâàíà ñòàòüÿ [2] «Ìàðñ Îäèññåé ó÷àòñâóåò â òðåòüåé ìåæïëàíåòíîé ñåòè», íà îñíîâå îáðàáîòêè äàííûõ ïðèáîðà â 2006 ãîäó ðàçîñëàíî 6 ñîîáùåíèé â öèðêóëÿðàõ ñåòè GCN (The GRB Coordinates Network, [3]).

 

Ñòàòèñòè÷åñêîå  èññëåäîâàíèå ñâîéñòâ ïåðåìåííîñòè êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ íà áàçå  äàííûõ  ýêñïåðèìåíòîâ Swift, ÁÀÒÑÅ, ÔÅÁÓÑ, HETE-2 (îòâ. èñïîëíèòåëü ê.ô.ì.í. À.Ñ.Ïîçàíåíêî)

Äëÿ  îïðåäåëåíèÿ âîçìîæíîé ñâÿçè êîðîòêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ è èñòî÷íèêîâ òèïà SGR âûïîëíåí ïîèñê êîãåðåíòíîãî èçëó÷åíèÿ â äàííûõ ýêñïåðèìåíòà  Êîíóñ-Âèíä    äëÿ êîðîòêèõ âñïëåñêîâ - íàëè÷èå òàêîãî èçëó÷åíèÿ    ìîãëî áû óêàçûâàòü íà ñâÿçü   âñïëåñêîâ ñ ïîïóëÿöèåé èñòî÷íèêîâ SGRs.   Äëÿ ïóáëè÷íî äîñòóïíûõ äàííûõ ýêñïåðèìåíòà  Êîíóñ-Âèíä, îãðàíè÷èâàþùèõ êðèâóþ áëåñêà 98 ñåê, ïîëó÷åí âåðõíèé ïðåäåë íà âîçìîæíûå ïóëüñàöèè, ÷òî îãðàíè÷èâàåò êîëè÷åñòâî èñòî÷íèêîâ SGR ñðåäè ïîïóëÿöèè  êîðîòêèõ âñïëåñêîâ â 10%. Âûïîëíåí ïîèñê èçáûòêà áëèçêèõ ãàëàêòèê â IPN/BATSE îáëàñòÿõ ëîêàëèçàöèè êîðòêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ. Íàéäåííûé èçáûòîê îãðàíè÷èâàåò õàðàêòåðíîå ðàññòîÿíèå (z<0.5) äî èñòî÷íèêîâ êîðîòêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ èç êàòàëîãà BATSE.

Íà÷àëî êîñìè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà «ÁÒÍ–Íåéòðîí» íà áîðòó ÌÊÑ ïî ðåãèñòðàöèè êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ è ñîëíå÷íûõ âñïûøåê (îòâ. èñïîëíèòåëü Â.È.Òðåòüÿêîâ)

Ïðîâåäåí ïîëíûé öèêë íàçåìíîé îòðàáîòêè íàó÷íîé àïïàðàòóðû ÁÒÍ-Ì1 ýêñïåðèìåíòà «ÁÒÍ-Íåéòðîí» íà êîñìëåêñíîì èñïûòàòåëüíîì ñòåíäå ÌÊÑ â ÐÊÊ «Ýíåðãèÿ» èì. Ñ.Ï.Êîðîëåâà, àïïàðàòóðà ÁÒÍ-Ì1äîñòàâëåíà äëÿ íà áîðò ÌÊÑ, ïðîèñõîäèò óñòàíîâêà è òåñòîâûå îòðàáîòêè àïïàðàòóðû íà áîðòó ÌÊÑ.

 

Ïåðñïåêòèâíàÿ ðàçðàáîòêà  êîñìè÷åñêîé ìíîãîôóíêöèîíàëüíîé îïòè÷åñêîé êàìåðû äëÿ îáíàðóæåíèÿ îïòè÷åñêèõ òðàíçèåíòîâ. Ýòàï 1.  Ìîäåëèðîâàíèå íà îñíîâå çâåçäíûõ äàò÷èêîâ, ðàçðàáîòêà ÏÎ (îòâ. èñïîëíèòåëü ê.ô.ì.í. À.Ñ.Ïîçàíåíêî).

Ïðîäîëæåíà ýêñïëóàòàöèÿ àâòîìàòèçèðîâàííîãî íàçåìíîãî êîìïëåêñà äëÿ øèðîêîïîëüíûõ îïòè÷åñêèõ îáçîðîâ, ïîèñêà áûñòðûõ îïòè÷åñêèõ òðàíçèåíòîâ, îáíàðóæåíèþ îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñîïðîâîæäàþùåãî êîñìè÷åñêèå ãàììà-âñïëåñêè è ïîèñêà/óòî÷íåíèÿ îðáèò òåõíîãåííîãî êîñìè÷åñêîãî ìóñîðà.  Ïî ðåçóëüòàòàì íàáëþäåíèé óòî÷íåí êîíñåðâàòèâíûå âåðõíèé ïðåäåë íà ÷àñòîòó ïîÿâëåíèÿ ãàììà-âñïëåñêîâ-«ñèðîò» (âñïëåñêîâ, íå ñîïðîâîæäàþùèõñÿ íàáëþäàåìûì èçëó÷åíèåì â ãàììà äèàïàçîíå). Ïðîâåäåíà äîðàáîòêà ÏÎ êîìïëåêñà è íà÷àòû   ñèíõðîííûå íàáëþäåíèÿ ñ êîñìè÷åñêèì àïïàðàòîì Swift. Ïðîâåäåíû òåñòîâûå íàáëþäåíèÿ èìèòèðóþùèå ðàáîòó çâåçäíîãî   äàò÷èêà â ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ ñòàáèëèçàöèè ÊÀ. Ïðîâåäåíà äîðàáîòêà ÏÎ Çâåçäíîãî äàò÷èêà ïëàòôîðìû Ñîëíå÷íûé Ïàðóñ äëÿ îáíàðóæåíèÿ è çàïèñè ÿðêèõ îïòè÷åñêèõ òðàíçèåíòîâ. Ðàáîòû ïðîâîäèëèñü ïðè ÷àñòè÷íîé ïîääåðæêå ãðàíòà «Ïåðñïåêòèâà» ÈÊÈ ÐÀÍ.

 

Ïóáëèêàöèè 2006 ãîäà ïî òåìå:

[1] Mitrofanov I. et al., “Search and Probabalistic Classification of BATSE GRBs and Another Transient Events with Duration >2 sec and Peak Flux > 0.15 photons cm-2s-1 “, Astrophys. J., in press, 2006.

 

[2] Hurley, K., Mitrofanov et al., “Mars Odyssey Joins the Third Interplanetary Network”: Astrophys. J. Suupliment, v.164, p.124, 2006.

 

[3] GCN Circulars 4762, 5030, 5039, 5067, 5407, 5416

 

[4] J. Sollerman, J. P. U. Fynbo, J. Gorosabel, J. P. Halpern, J. Hjorth, P. Jakobsson, N. Mirabal, D. Watson1, D.Xu, A. J. Castro-Tirado, T. Davis1, C. F´eron, A. Jaunsen, M. Jel´ınek, B. L. Jensen, D. A. Kann, J.E. Ovaldsen, A. Pozanenko, M. Stritzinger, C. C. Th¨one, A. de Ugarte Postigo, S. Guziy, M. Ibrahimov, S. P. J¨arvinen, A. Levan, V. Rumyantsev, and N. Tanvir. “The nature of the X-Ray Flash of August 24 2005”, submitted to Astronomy and Astrophysics.

 

[5] Watson, D.; Fynbo, J. P. U.; Ledoux, C.; Vreeswijk, P.; Hjorth, J.; Aoki, K.; Augusteijn, T.; Beardmore, A. P.; Bersier, D.; Castro Cerón, J. M.; D'Avanzo, P.; Diaz-Fraile, D.; Hirst, P.; Jakobsson, P.; Jensen, B. L.; Kawai, N.; Kosugi, G.; Levan, A.; Masegosa, J.; Näränen, J.; Page, K. L.; Pedersen, K.; Pozanenko, A.; Reeves, J. N.; Rumyantsev, V.; Shahbaz, T.; Sharapov, D.; Smette, A.; Sollerman, J.; Starling, R. L. C.; Tanvir, N.; Torstensson, K.; Wiersema, K., “A log N(HI) = 22.5 DLA in a dark gamma-ray burst: the environment of GRB 050401 ”,  Astrophys.J. 652 (2006) 1011-1019.

 

[6] À.Ïîçàíåíêî Â.Ðóìÿíöåâ, Ì. Èáðàãèìîâ Å.Ïàâëåíêî, Þ.Åôèìîâ, Å.Ñåðãååâà,  Ñ.Ñåðãååâ, Ê.Àíòîíþê, Î.Àíòîíþê, Í. Ìåðêóëîâà, Í.Ïðèìàê,  À.Øëÿïíèêîâ, À. Áàêëàíîâ Â.Áèðþêîâ, Â.Äîðîøåíêî, Â.Ëîçíèêîâ    Ä. Øàðàïîâ  Ã.Áåñêèí, Èçâåñòèÿ ÊðÀÎ, ò.103, (2006)

 

[7] À.Ñ. Ïîçàíåíêî,  À.Í. Ëèïàòîâ, Ã.Â. Çàõàðêèí, Â.Ì. Ëîçíèêîâ, Â.Â. Ðóìÿíöåâ. Øèðîêîóãîëüíûé çâåçäíûé äàò÷èê – ïðîòîòèï êàìåðû äëÿ îáíàðóæåíèÿ îïòè÷åñêèõ òðàíçèåíòîâ. Âûåçäíîé ñåìèíàð ÈÊÈ ÐÀÍ, Òàðóñà 2006.

 

[8] A. Pozanenko, V. Rumyantsev, M. Ibrahimov, E. Pavlenko, Yu. Efimov, D. Sharapov, V. Goransky, E.Barsukova, M. Andreev, K. Antonuk, O. Antonuk, I. Asfandiyarov, G.Beskin, V. Biryukov, S. Bondar, V. Doroshenko, G. Kornienko, V. Loznikov, N. Merkulova, E. Sergeeva, S. Sergeev. Observation of optical GRB afterglow with CIS network in 2002-2005. The 6th INTEGRAL Workshop, Moscow, 2006.

 

[9] Ïîäãîòîâëåíî è ðàçîñëàíî 38 ñîîáùåíèé â öèðêóëÿðàõ ñåòè GCN (The GRB Coordinates Network).