Определение реальной экваториальной скорости и ориентации вращающихся астрофизических объектов в пространстве методами оптической спектрометрии - page 9

Заметим, что в случае, когда ϕ1 = ϕ2 = 90◦ , наблюдается значи-
тельный скачок Δλпр 1,2. Это связано с тем, что при изменении ˉ ϕ от
90◦ − Δˉϕ до 90◦ и при Δˉϕ ≈ 5 ∙ 10−6 величина Δ ˉVR соответствует
Δ ˉλпр ≈ 10−13 м и определяет требуемую разрешающую способность
спектрального прибора на уровне 107 отн.ед. Величинам Δλпр 1,2 =
= 3 ∙ 10−18 м соответствуют углы ϕ1 ,2 ≈ 5◦ и разрешающая спо-
собность 1011 отн. ед. Таким образом, мы приходим к заключению,
что разрешающая способность R ≈ 1011 . . . 1012 должна обеспечивать
измерение ϕk с точностью не ниже 5◦ для астрофизических объек-
тов, имеющих экваториальную скорость Ve ≈ 300 км/с на расстоянии
1. . . 10 пк. При этом очевидно, что для планет Солнечной системы
требуемая разрешающая способность будет значительно меньше.
Сравним приведенные оценки с результатами измерений, выпол-
ненных группой Дж. Хатчингса [9] для ярких звезд верхней части глав-
ной последовательности на линиях в ультрафиолетовой (SiIII, SiIV,
CII, CIII) и видимой (HeI, OII, MgII) областях спектра по данным
искусственного спутника Земли Copernicus (см. таблицу).
Результаты семи из этих измерений представлены в колонках 3–5
таблицы. Номер, классическое название и расстояние до звезды при-
ведены в соответствии с HD-каталогом (см. [10]) и каталогом [11], в
колонках 6 и 7 приведены рассчитанные по уравнениям (13) и (21)
значения необходимой разрешающей способности спектральной ап-
паратуры для ψ = ϑ = 0◦ , ˜
β = 90 ◦ и соответственно для ρ1, 2 = 1 а.е и
ρ1, 2 = 40 а.е.
В результате анализа полученных значений требуемого разреше-
ния трех датчиков θ1−3 с ρ1, 2 ≈ 1 а.е или датчика θ0 , совершающего
годичное движение по земной орбите, выявлено, что данное разреше-
ние находится в пределах теоретической разрешающей способности
современной фурье-спектроскопии и может быть использовано для из-
мерений кинематических параметров астрофизических объектов, име-
ющих скорость Ve = 300 . . . 500 км/с и находящихся на расстоянии
d = 300 пк от спектрального прибора. Для быстровращающихся астро-
физических объектов [12] с экваториальными скоростями с периодами
0,01. . . 0,1 с, например для пульсара PSR 1937+214, имеющего период
1,6 ∙ 10−3 с и скорость Ve ≈ 4∙ 104 км/с, точность измерений может быть
значительно выше.
Кроме того, существует возможность увеличения базы измерений
до 40 а.е., что приблизительно соответствует радиусу орбиты Плутона.
Результаты численного эксперимента для этого случая представлены
в колонке 7 таблицы. Видно, что необходимая разрешающая способ-
ность находится на уровне достижимого разрешения многолучевого
20 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 1