Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных




Скачать 48.26 Kb.
PDF просмотр
НазваниеПродвинутый архив и система распространения астрофизических данных
Дата конвертации27.04.2013
Размер48.26 Kb.
ТипДокументы


BR-145
February 2000
Архивы IUE, предста-
вленные мировому
научному 
сообществу

INES
Продвинутый архив и система
распространения астрофизических данных


r INES
2
Ультрафиолетовое излучение
главным  образом  в  инфракрасном  диапазоне,
и поэтому  лучше  всего  наблюдается  с  помощью
Ультрафиолетовый (УФ) свет, или излучение, не
инфракрасных  телескопов.  Пик  излучения
виден  человеческому  глазу  и  чрезвычайно
источников  с  температурой  от  800  до  10 000
опасен  для  кожи.  К  счастью,  озоновый  слой,
градусов  лежит  в  оптическом  диапазоне  –
расположенный  на  высоте  от  15  до  40  км,
в свете,  видимом  человеческим  глазом,  –
защищает  нас  от  него.  Но  эта  защита
и
наблюдаются  оптическими  телескопами.
неблагоприятна  для  астрономов:  так  как
Типичные 
температуры 
ультрафиолетовых
большая часть УФ излучения не достигает земли,
источников  находятся  между  10 000  и  100 000
то  и  информация  об  астрономических  объектах,
градусами. Яркие УФ источники, таким образом,
которую  оно  несет,  недоступна  для  земных
–  горячие  звезды,  аккреционные  диски  и,
телескопов.  Только  УФ  телескопы,  расположен-
в
целом, 
значительные 
потрясения 
во
ные  за  пределами  земной  атмосферы,  могут
Вселенной.  Источники  рентгеновских  и  гамма-
помочь в изучении ультрафиолетовой вселенной.
лучей – еще более энергетичные объекты.
Электромагнитное  излучение  разных  длин  волн
Благодаря  изучению  ультрафиолетовой  Вселен-
несет  различную  информацию  об  астрономи-
ной  астрономы  имеют  теперь  разностороннее
ческих объектах. Хотя все они излучают свет во
и более  полное  представление  о  Солнечной
всем 
диапазоне, 
максимумы 
излучения
Системе  и  о  пространстве;  они  смогли
находятся на разных длинах волн в зависимости
проникнуть  в  области,  окружающие  черные
от  ряда  факторов,  таких,  как  температура  или
дыры,  и  понять  такие  явления,  как  взрывы
уровень ионизации вещества. Холодная материя,
сверхновых  и  новых,  много  лучше.  Но  изучение
например (от –100 до примерно 700 °С), излучает
ультрафиолетовой Вселенной только началось...
Факты об IUE – объединенном проекте ESA/NASA/UK
ВРЕМЯ ЖИЗНИ НА ОРБИТЕ:
18.7 лет без перерыва до сентября 1996
ОРБИТА:
Геосинхронная 32,000 x 52,000 км
УПРАВЛЕНИЕ:
Две обсерватории (VILSPA в Испании; GSFC в США)
ТЕЛЕСКОП:
45 см, f/15 Ричи-Кретьен Кассегрен
ЗАПУСК:
26 января 1978 с мыса Канаверал (671 кг), носитель Дельта
НАУЧНАЯ АППАРАТУРА:
2 спектрографа для ультрафиолетового диапазона; прибор для тонкой 
стабилизации; 2 разрешения для 18 км/с и для 800 км/с
СОБРАННЫЕ ДАННЫЕ:
110 033 спектров 11 054 различных объектов с различием яркости до 10 млрд.
раз, включая кометы, планеты, звезды, галактики и квазары
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИССИИ:
УФ наблюдения за пределами земной атмосферы
Сходство с наземными обсерваториями
Исключительно быстрый отклик на астрономические явления (1 час)
Широко используемый с самого начала миссии архив данных
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ:
Каждый час продолжает запрашиваться пять спектров
3 585 публикаций в профессиональной литературе 
с использованием данных IUE
В более чем 500 диссертациях использованы данные IUE


3
r INES
Космический  аппарат  IUE  в  рабочей  конфигурации  с  полностью  развернутыми  солнечными
батареями. Форма передней части спутника защищает научную аппаратуру от солнечного и земного
света
Спутник IUE
До сих пор не побит рекорд IUE по продолжитель-
ности 
работы 
среди 
всех 
космических
Спутник IUE (International Ultraviolet Explorer) был
обсерваторий.  Этот  совместный  проект  ESA,
первой  действующей  космической  обсервато-
NASA  и  Великобритании  функционировал  по
рией.  Хотя  некоторые  более  ранние  полеты
сентябрь  1996  года,  на  13  лет  дольше,  чем
ракет и миссии – TD-1 от ESA, Copernicus от NASA
ожидалось.  Команда  из  50  астрономов  и
и миссии NASA и SRON ANS – уже показали, что
инженеров  управляла  им  со  станции  ESA
исследование  УФ  излучения  может  дать  новую
слежения  за  спутниками  в  Виллафранка
ценную информацию, только IUE управлялся как
(Мадрид,  Испания)  и  из  Центра  космических
настоящий 
космический 
телескоп 
всего
полетов  NASA  (Мэриленд,  США).  Более  2  000
астрономического  сообщества.  И  именно  IUE
ученых  проводили  исследования,  имея  редкую
обозначил  начало  эры  УФ  астрономии  и  помог
для  космических  миссий  возможность  опера-
астрофизикам  осознать  громадные  преиму-
тивно  менять  план  наблюдений,  откликаясь  на
щества космической астрономии.
астрономические  события.  IUE  получил  более
чем 110 000 спектров 11 000 различных объектов,
каждый  из  которых  уже  был  шесть  раз
использован астрономами.



r INES
4
конечная  цель  деятельности  ESA,  связанной
INES,
наследие 
IUE 
для
с проектом IUE.
астрономии будущего
Важны  архивы  всех  астрономических  проектов.
Архив  IUE  был  первым  архивом  астрономи-
Они  содержат  основанную  на  наблюдениях
ческих  данных,
работающим  в  режиме
информацию,  в  большинстве  случаев  уникаль-
прямого  доступа, в  то  время, когда  еще  не
ную,  и  являются  превосходным  подспорьем  при
существовала  даже  сеть WWW, –  и  теперь  он
изучении переменных явлений. Однако скорость
содержит 
почти 
два 
десятилетия 
УФ
получения  данных  от  космической  миссии,  как
астрономии: более  110  000  спектров  11  000
правило,  слишком  велика  для  того,  чтобы  они
объектов.  Мог  ли  IUE  оставить  лучшее
могли  быть  оцифрованы  и  предоставлены
наследие? Для  того, чтобы  эта  золотая  жила
общественности немедленно.
была  полностью  разработана  в  будущем,
Европейское  Космическое  Агентство  (ESA)

INES  содержит  полный  набор  данных,  получен-
создало INES – систему, предназначенную для
ных  за  18.7  лет  ультрафиолетовой  спектроско-
распространения данных IUE.
пии  спутником  IUE.  Все  данные  представлены
в формате,  пригодном  для  прямого  научного
Система  INES  (IUE  Newly  Extracted  Spectra)  –
анализа,  и  не  требуют  специальной  редукции.
полный  астрономический  архив  и  система
Представление INES заключает собой те 25 лет,
распространения данных. Ее создание и предста-
когда  проект  IUE  играл  значительную  роль
вление  астрономической  общественности  –
в астрофизике.
Карта  иллюстрирует  распространение  системы  INES, открывающей  доступ  к  УФ  спектрам. Страны, отмеченные  желтым
цветом, –  активные  пользователи  INES, институты-Национальные  центры  отмечены  красными  точками. Страны, отмеченные
зеленым, не имеют национальных центров, но местные пользователи поддерживаются Главным Центром в LAEFF.


5
r INES
Географическое распространение пользователей INES в 1999 году
Поскольку  INES  –  это  уникальный  исторический
Система  распространения  данных  имеет  три
архив,  специальные  усилия  были  посвящены
уровня:
тому, чтобы:
• Главный центр в LAEFF/INTA – на станции ESA
• Обеспечить  легкий  доступ  и  использование
Villafranca в Мадриде – с зеркалом в Канадском
данных.  Система  распространения  архива
Центре  астрономических  данных  (CADC,
была  создана  таким  образом,  что  позволяет
Виктория, Канада);
дополнения и усовершенствования и доступна
• в настоящее время 20 Национальных центров;
при  помощи  стандартных  средств,  имеющихся
• конечные пользователи.
в  исследовательских  институтах  и  универси-
тетах во всем мире.
В  Главном  центре  содержится  полная  база
• Не требовалось специальных знаний о проекте
данных  и  ядро  системы  распространения
для эффективного использования данных.
данных.  Центр  обеспечивает  доступ  к  инфор-
• Организовать  данные  таким  образом,  чтобы
мации, недоступной с Национальных центров. Он
дополнительные усовершенствования в систе-
также  обеспечивает  и  координирует  поддержку
ме  INES  не  отражались  на  ее  функциониро-
и развитие системы во всем научном мире.
вании.
• Минимизировать  расходы,  связанные  с  под-
Национальные  центры  расположены  в  разных
держкой архивов.
странах  для  обеспечения  быстрого  локального
доступа  к  архиву.  Они  содержат  часть  архива.
В  течение  истории  проекта  IUE  специальное
Запросы  пользователей  автоматически  удовле-
внимание  уделялось  распространению  наблю-
творяются на уровне Национального центра или
дений  среди  всего  научного  сообщества. Анализ
переадресуются  в  Главный  Центр.  Весь  процесс
работы первого архива астрономических данных
запрашивания  данных  полностью  автоматизиро-
прямого  доступа,  ULDA,  созданного  еще  в  1985
ван  и  прозрачен  для  пользователя.  Доступность
году  в  рамках  проекта  ESA/IUE,  использовался
значительного  числа  Национальных  центров,
при создании INES.
плюс  Главный  центр  и  его  зеркало  в  Канаде,
позволяет  обойти  локальные  проблемы  со
связью  и  гарантирует  непрерывную  доступность
данных.





r INES
6
Наука с IUE:
явления, которые и не надеялись увидеть, – как
превращение  старой  звезды  в  планетную
от полярных сияний на Юпитере до
туманность  –  звезду,  окруженную  светящимся
черных дыр
облаком  газа  и  пыли.  Анализируя  наблюдения
IUE, 
исследователи 
проследили 
видимые
IUE начал и завершил работу для астрономии
изменения, произошедшие с этой звездой за два
наблюдениями  одного  и  того  же  объекта  –
десятилетия.
очень  яркой  звезды  Капеллы  в  созвездии
Знаменосца, –  между  ними  прошло  18.7  лет.
Все  эти  годы  IUE  был  ультрафиолетовым
глазом  Земли  в  небе,

открывшим  ту
Вселенную,
что  была  недоступна  для
Д-р Ева Вердуго, INSA
живущих  под  слоем  земной  атмосферы.
аналитик Архива ISO
Астрономы  и  мечтать  не  могли  о  лучшей
Изучая и используя данные
возможности. IUE, максимальный срок жизни
архива IUE при написании
моей диссертации,
которого  на  орбите  оценивался  изначально
я приобрела ценный опыт
в пять  лет, внес  ключевой  вклад  в  многие
работы со средствами
области  астрономии.  Его  открытия, как
будущего.
в
пределах  Солнечной  системы,
так  и
в далеком  межгалактическом  пространстве,
часто  были  маяками  новых  задач  для  новых
поколений астрономов.

IUE  позволил,  например,  первое  системати-
Д-р Виллем Вамстекер, ESA
ческое  исследование  изменения  активности
научный сотрудник проекта
кометы  в  течение  ее  путешествия  через
IUE
Солнечную  Систему.  Он  обнаружил  существо-
IUE устанавливает стандарты,
по которым будут оцениваться
вание полярных сияний на Юпитере и изучил их
последующие проекты;
изменения  в  течение  11-летнего  солнечного
работать с ним было
цикла.  А  на  дальних  расстояниях  IUE  позволил
и почетно, и чрезвычайно
впервые напрямую зарегистрировать гало нашей
увлекательно.
Галактики  –  большую  массу  очень  горячей
материи на окраинах Млечного Пути – и измерил
размер черной дыры в ядре активной галактики.
Проф. Мудумба Партасарати,
Кроме  того,  был  открыт  единственный  квазар
IIA
с большим  красным  смещением,  изученный
научный сотрудник ISRO,
Индия
в ультрафиолете.
Для ученых в странах,
подобных Индии, доступность
Первая когда-либо существовавшая космическая
данных IUE при помощи INES
обсерватория, удаленная от Земли на расстояние
стала большим прорывом,
свыше  30  000  километров,  IUE  управлялся  так
открыв для нас данные УФ
астрономии. Ни одна другая
легко, как любой наземный телескоп. Благодаря
система не позволяет так
своей орбите и характеристикам, он мог и быстро
легко испольльовать данные
откликаться  на  астрономические  события,
для новых научных открытий.
и вести  длительные  непрерывные  наблюдения
одного  объекта.  Так,  впервые  были  проведены
наблюдения  сверхновой  через  несколько  часов
после  взрыва,  и  были  изучены  явления,
изменяющиеся  в  течение  дней,  как  звездный
Проф. Клаас С. де Боер,
университет Бонна

ветер горячих звезд.
Директор Sternwarte, Германия
Я работал с IUE и его
IUE  был  также  первой  космической  обсервато-
данными с самого начала,
рией, участвовавшей в одновременных наблюде-
и считаю замечательным то,
ниях  в  разных  длинах  волн  вместе  с  другими
что проект сохранил
динамичность до самого
астрономическими  спутниками  и  с  наземными
конца. Создание INES –
телескопами. Вдобавок, благодаря долгой жизни
великолепное завершение
спутника,  астрономы  зарегистрировали  такие
четвертьвекового проекта IUE.



7
r INES
Разоблачение прародителя сверхновой
Благодаря  программе,  позволявшей  быстрый
отклик  IUE,  Сверхновая  1987  А  (SN  1987A)
наблюдалась всего через несколько часов после
ее открытия. Восемь лет наблюдений IUE за этим
объектом  дали  самый  полный  из  когда-либо
имевшихся  набор  информации  об  эволюции
сверхновой в УФ лучах. Рисунок 3 представляет
эволюцию  УФ  спектра  SN  1987A  в  течение
первого  месяца.  За  первые  три  дня  поток
уменьшился в 1000 раз.
Помимо  изучения  самой  SN  1987A,  показавших,
например,  движение  материи  в  фотосфере  со
скоростями  до  40  000  км/c,  данные  IUE
позволили  легко  определить  взорвавшуюся
звезду – голубой сверхгигант Sk-69°202. Впервые
прародитель  сверхновой  был  разоблачен,  что
изменило  современные  представления  о  звез-
дной эволюции.
Кольцеобразная  структура  вокруг  сверхновой,
видная  на  изображениях,  полученных  HST
только в 1991 году, уже была зафиксирована IUE
несколькими 
месяцами 
позже 
взрыва.
Наблюдения 
ультрафиолетового 
«эхо» 
от
межзвездной  пыли,  расположенной  вдоль  луча
зрения  наблюдателя,  направленного  на  SN
1987А,  и  освещенной  взрывом,  позволило
реконструировать  спектр  сверхновой  во  время
взрыва,  указывающий  на  чрезвычайно  высокие
температуры.
Горячий звездный ветер
Для горячих звезд характерен сильный звездный
ветер,  уносящий  огромные  массы  вещества  со
скоростями  в  тысячи  км/с.  Этот  процесс  потери
массы, имеющий характерное время от часов до
дней,  имеет  громадное  влияние  на  жизнь
звезды.  Непрерывные  наблюдения  в  течение
нескольких  дней  позволили  лучше  понять
механизмы ветра. Пример на рисунке 4 – звезда
Вольфа-Райе,  проэволюционировавшая  массив-
ная горячая звезда с огромной скоростью потери
массы.
На  диаграмме  показано,  как  периодически
изменяется  скорость  газа,  определяемая  по
смещению  линий  поглощения.  Существует  два
периода,  примерно  один  и  четыре  дня,  со
значениями скорости в максимуме в 3000 и 1500
км/с,  соответственно.  Сосуществование  этих
двух периодичностей отражает сложную природу
взаимодействий во внешних слоях таких звезд.



r INES
8
Охота за кометой
Наблюдения  комет  были  одной  из  самых
нетривиальных  задач  IUE  из-за  трудности
отслеживания  таких  быстрых  объектов.  Однако
кометы  наблюдались  IUE  ц  самого  начала
миссии.  IUE  смог  открыть,  например,  никогда  не
виданные  молекулы  в  ядрах  комет  и,  главное,
смог  проследить  за  кометами  на  протяжении
всего  их  пути  из  дальних  далей  до  ближайших
к Солнцу положений. Это позволило астрономам
впервые исследовать содержание водяного пара
по  мере  нагревания  кометы  ультрафиолетовым
излучением  Солнца.  Рисунок  показывает,  как
излучение  радикалов  OH,  образующихся  при
распаде  молекул  воды,  увеличивается  по  мере
приближения  кометы  Д’Арреста  к  Солнцу.  По
анализу  этого  излучения  можно  оценить  потерю
воды  кометой,  составляющую  около  20  литров
в секунду, когда комета находится в 300 млн. км
от  Солнца,  и  увеличивающуюся  до  1200  литров
в секунду,  когда  она  на  100  млн.  км  ближе.
А находясь  на  минимальном  расстоянии  от
Солнца, комета за 30 минут теряет столько воды,
что ее хватило бы для заполнения олимпийского
плавательного бассейна!
Кормление черной дыры
В  происхождении  наблюдаемых  в  галактиках
взрывов теоретики обвиняли гигантские черные
дыры. Наблюдения не противоречили идее о том,
что  черная  дыра  «поедает»  газ  с  плоского
«обеденного  стола»,  окружающего  ее  и  назван-
ного  аккреционным  диском.  В  1997  году  эти
догадки  стали  реальностью.  Было  объявлено,
что аккреционный диск в галактике 3С390 имеет
протяженность  около  1/5  светового  года,  что
в 1500 раз больше, чем черная дыра в его центре.
IUE  исследовал  эту  галактику  39  раз  за  14  лет.
Ученые  использовали  также  наблюдения  пяти
рентгеновских  спутников.  Всякий  раз,  когда
черная  дыра  «глотала»  больший  кусочек,  чем
обычно, галактика вспыхивала, и свету требова-
лось  больше  месяца,  чтобы  достичь  границы
аккреционного  диска.  Эта  задержка  позволила
измерить  ширину  диска.  Изучая  движения  газа,
астрономы  также  рассчитали  судьбу  несчастной
звезды,  поглощенной  черной  дырой.  Разорван-
ное гравитацией, ее вещество дважды обернется
вокруг черной дыры, прежде чем исчезнуть в ее
утробе через 150 лет.









9
r INES
Перевод: Оригинальный  язык  этой  брошюры  –  английский. Перевод  текста  был  любезно  осуществлен
администраторами Национальных Центров.

Summary information of INES National Host Institutes and URL addresses
Argentina:  Observatorio Astronómico, Univ. Nacional de La Plata, Buenos Aires 
*http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/
Austria:  Kuffner-Sternwarte, Vienna  
http://www.kuffner.ac.at/ines/
Belgium: Royal Observatory of Belgium, Brussels
http://ines.oma.be/
Brazil : Instituto Astronomico e Geofisico, Sao 
http://ines.iagusp.usp.br/ines/
Canada:  CADC/DAO, Victoria B. C
http://204.174.103.197/
Chile : AURA/CTIO, La Serena
*http://www.ctio.noao.edu/
China,P.R.(National) : Centre for Astrophysics - USTC, Hefei
http://iue.cfa.ustc.edu.cn/ines/
Costa Rica: University of Costa Rica, San Jose   
*http://www.efis.ucr.ac.cr/
Egypt: NRIAG - Helwan Observatory, Cairo
*http://www.frcu.eun.eg/
France : CDS - Observatoire de Strasbourg, Strasbourg   
http://cdsweb.u-strasbg.fr/
India :  Space Science Data Centre - ISRO HQ, Bangalore   
*http://www.isro.org/
Indian Institute of Astrophysics - VBO, Alangayam
*http://www.iiap.ernet.in/
Israel : Wise Observatory, Tel Aviv University, Tel Aviv
http://wise-iue.tau.ac.il/
Italy : Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste
http://ines.oat.ts.astro.it/
Japan : National Astronomical Observatory, Tokyo
http://iue.mtk.nao.ac.jp/
Korea : Department of Astronomy and Space Science, Chungbuk
htttp://star91.chungbuk.ac.kr/ines/
Mexico :INAOE, Puebla  
*http://www.inaoep.mx/
Netherlands : Sterrenkundig Instituut, Utrecht
*http://www.fys.ruu.nl/
Nordic countries : Uppsala Astronomical Observatory, Uppsala   
*http://www.astro.uu.se/
Poland : Torun Center for Astronomy, Nicholas Copernicus University, Torun 
http://ines.astri.uni.torun.pl/
Portugal : Centro de Astrofisica da Universidade do Porto, Porto
*http://www.astro.up.pt/
Russia : Institute of Astronomy of Russian Acad. Sci., Moscow
http://ulda.inasan.rssi.ru/
South Africa : South African Astronomical Observatory, Cape Town  
*http://www.saao.ac.za/
Spain : LAEFF/VILSPA, Madrid. INES Principal Centre  (also serving Germany)
http://ines.vilspa.esa.es/
Switzerland : Inst. d'Astronomie de l'Université de Lausanne, Chavannes-des-bois   *http://obswww.unige.ch/
Taiwan : Inst. of Physics and Astronomy, Chung-Li
*http://www.phy.ncu.edu.tw/
Turkey : Physics Department - METU, Ankara
*http://www.physics.metu.edu.tr/
United Kingdom : Rutherford Appleton Laboratory, Chilton  
http://iuepc.bnsc.rl.ac.uk/ines/
USA : STScI, Baltimore
http://ines.stsci.edu/ines/
Notes: 
http:   INES NH Node Link (installation completed and National Host fully operational)
*http:   INES NH Institute Link (not yet operational)
ESA BR-145
ISBN 92-9092-602-3


Похожие:

Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных icon3. Система защиты персональных данных 14
Автоматизированная система – система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную...
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных iconАрхив литературы и искусства
Документ, архив часто сравнивают с зеркалом, в котором отражается жизнь отдельного человека, 
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных iconУрока: «Система управления базами данных ms access»
...
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных iconТехническое задание на построение территориально- распределённых систем видеонаблюдения. 
Под термином «локальный архив  видеоинформации максимального качества» здесь понимается такой архив, 
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных icon                  государственный архив 
...
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных iconС понятием «система» вы  многократно встречались в жизни Периодическая система химических  элементов; Система растений и животных; Система образования; Система транспорта; Система здравоохранения; Система счисления и др

Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных iconРуководство пользователя
Биллинговая система — система учета средств и данных для авторизации пользователя
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных icon"око-архив 4Net-le"
Око-архив 4Net-le малогабаритный видео-аудиорегистратор, позволяющий длительно производить высококачественную видеозапись с 4 цветных...
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных icon2011 Назначение системы
Информационная система «Полевой архив» предназначена для использования в учебном процессе при подготовке учащихся в вузе по гуманитарным...
Продвинутый архив и система распространения астрофизических данных iconПродвинутый уровень Глава 7
Вступление       22
Разместите кнопку на своём сайте:
kak.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kak.znate.ru 2012
обратиться к администрации
KakZnate
Главная страница