Анотація до роботи:

Ващишин Р.В. Визначення кутової структури радіовипромінювання космічних радіоджерел у декаметровому діапазоні хвиль. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за фахом 01.03.02 – астрофізика, радіоастрономія. – Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків, 2004.

Вперше описана антенна решітка радіотелескопу УРАН-2, детально висвітлені принципи побудови, фазування та керування променем діаграми спрямованості антени, наведено виміри й розрахунок основних її технічних характеристик у діапазоні частот – від 9 до 32 МГц.

Одержано моделі розподілу радіояскравості радіоджерела 4С21.53 з пульсаром PSR 1937+214, квазара 3С216, радіогалактик 3С338, 3С295 і 3С234 на системі декаметрових радіоінтерферометрів з наддовгими базами УРАН на частотах 25 і 20 МГц. Показано, що ці радіоджерела мають складну структуру розподілення радіояскравості на надвисоких частотах, яка зі зниженням частоти аж до декаметрових хвиль потерпає значних змін.

Вивчення спектрів радіоджерел дало змогу встановити причини, які сприяють значним змінам радіозображень цих об’єктів на низьких частотах.

У декаметровому діапазоні довжин хвиль на системі декаметрових радіоінтерферометрів УРАН уперше була досліджена кутова структура радіовипромінювання одного галактичного та ряду позагалактичних радіоджерел, отримані найбільш імовірні моделі розподілу їх радіояскравості та спектральні густини потоків, пояснені механізми, які призводять до істотних змін радіозображень цих об'єктів з частотою, а саме:

1. Виявлено, що декаметрове випромінювання, прийняте від радіоджерела 4С21.53 належить не тільки пульсару PSR1937+214. Крім радіовипромінювання пульсара, що забезпечує близько 70% спектральної густини потоку випромінювання, уперше визначене також радіовипромінювання протяжних компонентів з розмірами у кілька десятків кутових секунд: Dq_п1=20"±3", Dq_п2=14"±6" на обох частотах. Одержано видимий кутовий розмір пульсара PSR1937+214, що становить Dq_к=3"±0,8" на частоті 25 МГц і Dq_к=4,8"±1" на частоті 20 МГц. Відзначено відхилення на низьких частотах спектра пульсара від закону степені із спектральним індексом, одержаним на більш високих частотах.

2. У результаті проведених у декаметровому діапазоні досліджень квазара 3С216 удалося з'ясувати, що з трьох компактних деталей НВЧ зображення цього джерела у декаметровому діапазоні присутнє випромінювання тільки ядра (Dq_к=1,7"2"), навколо якого спостерігається велике гало (Dq_п=21"). Зі спектральних вимірів визначено істинний розмір ядра, рівний 0,96", який у декаметровому діапазоні збільшується за рахунок розсіювання випромінювання в іоносфері Землі, міжзоряному та міжпланетному середовищі.

3. Отримано найбільш імовірну модель розподілу яскравості радіогалактики 3С338 на частотах 25 і 20 МГц, що складається із двох протяжних компонентів з розмірами від 40" до 50", центри яких рознесені на 90"-100" при позиційному куті 100, і одного компактного з розмірами 9"4", потік якого не перевищує 10% від загальної інтенсивності випромінювання радіогалактики.

На відміну від радіозображення 3С338 на сантиметрових і дециметрових хвилях радіозображення в декаметровому діапазоні довжин хвиль істотно відрізняються: протяжні деталі моделі розподілу радіояскравості 3С338 витісняються на периферію об'єкта. У радіогалактиці 3С338 не були виявлені компактні деталі з великою інтенсивністю випромінювання, що на низьких частотах могло бути поглинене через реабсорбцію.

4. При радіоінтерферометричних спостереженнях радіогалактики 3С295 компактні деталі, які формують структуру джерела на НВЧ, у декаметровому діапазоні виявлені не були. Визначена найпростіша модель кутової структури радіовипромінювання 3С295, що складається з одного компонента з гаусівським розподілом інтенсивності радіовипромінювання з розмірами (7,4"±0,4")(8,7"±0,4") на 25 МГц і (9,1"±0,5") (10,6"±0,5") на 20 МГц при позиційному куті більшої осі 157±17. Ефект падіння спектральної густини випромінювання радіоджерела зі зниженням частоти нижче 50 МГц пояснюється загасанням випромінювання у плазмі самого радіоджерела.

5. З п'яти компонентів радіозображення радіогалактики 3С234 на високих частотах у декаметровому діапазоні спостерігаються чотири – два компактних і два протяжних. П'ятий, найпротяжніший компонент моделі розподілу радіояскравості на високих частотах, що охоплює центральну область радіоджерела, включаючи ядро галактики, у декаметровому діапазоні не спостерігається. Виявлено ефект реабсорбції у компактних компонентах (гарячих плямах) і визначено їх кутовий розмір у декаметровому діапазоні, рівний Dq_к1=0,27"±0,03" – у північно-східного й Dq_к2=0,55"±0,05" – у південно-західного.

У ході даної роботи було завершено спорудження й випробування радіотелескопу декаметрових хвиль УРАН-2 – найбільшої антени української радіоінтерферометричної системи з наддовгою базою УРАН і другого у світі по розмірам радіоастрономічного інструмента. За своїми характеристиками він наближається до УТР-2, але на відміну від нього має можливість реєструвати дві лінійні (кругові) складові сигналу, що дозволяє проводити виміри абсолютних потоків джерел, а також досліджувати поляризаційні характеристики прийнятого радіовипромінювання від різних об'єктів. Детально описана антенна решітка радіотелескопу УРАН-2, отримано її основні параметри у діапазоні частот від 9 до 32 МГц.

Публікації автора:

Публікації в фахових виданнях:

1. Мень А.В., Шарыкин Н.К., Захаренко В.В., Булацен В.Г., Браженко А.И., Ващишин Р.В. Радиотелескоп декаметрового диапазона длин волн УРАН-2 // Радиофизика и радиоастрономия. -2003. -Т. 8, № 4. -С. 345-356.

2. Мень А.В., Брауде С.Я., Рашковский С.Л., Шарыкин Н.К., Шепелев В.А., Инютин Г.А., Ващишин Р.В., Браженко А.И., Булацен В.Г. Радиоинтерферометрические наблюдения космического радиоисточника 4С21.53 с пульсаром PSR 1937+214 в декаметровом диапазоне радиоволн // Астроном. ж. -2002. -Т. 79, № 2. -С. 127-136.

3. Мень А.В., Брауде С.Я., Рашковский С.Л., Шарыкин Н.К., Шепелев В.А., Инютин Г.А., Ващишин Р.В., Браженко А.И., Булацен В.Г., Кошевой В.В., Лозинский А.Б. Радиоинтерферометрические наблюдения квазара 3С216 на декаметровых волнах // Кинематика и физика неб. тел. -2001. -Т. 17, № 3. -С. 195-212.

4. Мень А.В., Брауде С.Я., Рашковский С.Л., Шарыкин Н.К., Шепелев В.А., Инютин Г.А., Ващишин Р.В., Браженко А.И., Булацен В.Г. Исследование угловой структуры излучения радиогалактики 3С338 в декаметровом диапазоне радиоволн // Астроном. ж. -2001. -Т. 78, № 2. -С. 106-115.

5. Мень А.В., Брауде С.Я., Рашковский С.Л., Шарыкин Н.К., Шепелев В.А., Инютин Г.А., Ващишин Р.В., Браженко А.И., Булацен В.Г. Исследование угловой структуры радиогалактики 3С295 в декаметровом диапазоне радиоволн // Известия ВУЗов, Радиофизика. -2002. -Т. XLV, № 8. -С. 639-651.

6. Мень А.В., Брауде С.Я., Рашковский С.Л., Шарыкин Н.К., Шепелев В.А., Инютин Г.А., Ващишин Р.В., Браженко А.И., Булацен В.Г. Экспериментальное исследование угловой структуры излучения радиогалактики 3С234 в декаметровом диапазоне радиоволн // Астроном. ж. -2003. -Т. 80, № 12. -С. 34-42.

Результати дисертації додатково висвітлені в таких працях:

7. Мень А.В., Шепелев В.А., Ващишин Р.В., Рашковський С.Л., Інютін Г.А., Шарикін М.К. Структура радіогалактики 3С295 у декаметровому діапазоні радіохвиль // Тези III наукової конференції "Вибрані питання астрономії та астрофізики". -Львів: ЛНУ. -2002. -С. 58.

8. Мень А.В., Шепелев В.А., Ващишин Р.В., Рашковський С.Л., Інютін Г.А., Шарикін М.К. Вивчення впливу космічного середовища на структуру квазара 3С216 у декаметровому діапазоні радіохвиль // Тези III наукової конференції "Вибрані питання астрономії та астрофізики". -Львів: ЛНУ. -2002. -С. 59.

9. Brazhenko A.I., Konovalenko A.A., Falkovich I.S., Abranin E.P., Zakharenko V.V., Ulyanov O.M., Lecacheux A, Rucker H.O., Bulatsen V.G., Vashchishin R.V., Frantsusenko A.V. New Decameter Radiopolarimeter URAN-2 // Proc. International Conf. MAO-2004. -Kyiv (Ukraine). -2004. -P. 40.

10. Vashchishin R.V., Megn A.V., Braude S.Ya., Rashkovskiy S.L., Sharykin N.K., Shepelev V.A., Inyutin G.A., Brazhenko A.I., Bulatsen V.G. Research of the fine structure of radiogalaxy 3C234 with the radiointerferometer URAN-2 // Proc. International Conf. MAO-2004. -Kyiv (Ukraine). -2004. -P. 51.