Тема нестационарные гамма – источники Исследование источников космических гамма-всплесков.

Гос. регистрация № 01.20.03 03439

Руководитель: д.ф.м.н. Митрофанов И.Г., тел.: 333-3489, E-mail: imitrofa@space.ru

Разработка статистических методов исследования групп гамма-всплесков для установления общих закономерностей спектрально-временной переменности излучения всплесков (отв. исполнитель И.Г.Митрофанов)

Математическое моделирование свойств гамма-всплесков при переходе от групп событий с большой интенсивностью к группам слабых событий, установлены систематические эффекты изменения продолжительности гамма-всплесков и их спектральной жесткости при уменьшении интенсивности.

Результаты исследований представлены в разделе статьи [1] «Поиск и вероятностная классификация космических гамма-всплесков БАТСЕ и других транзиетных событий с продолжительностью более 2 сек и потоком излучения более 0.15 фот/см²сек»

Изучение статистических свойств слабых гамма-всплесков по данным прибора БАТСЕ обсерватории НАСА «Комптон» (отв. Исполнитель д.ф.м.н. М.Л.Литвак)

Построены статистические распределения параметров предельно слабых космических гамма-всплесков по данным эксперимента БАТСЕ, выполнена оценка темпа генерации слабых гамма-всплесков вблизи физического порога чувствительности прибора БАТСЕ на уровне 0.15 фот/см²сек.

Результаты исследований представлены в разделе статьи [1] «Поиск и вероятностная классификация космических гамма-всплесков БАТСЕ и других транзиетных событий с продолжительностью более 2 сек и потоком излучения более 0.15 фот/см²сек».

Изучение галактических транзиентных источников мягкого гамма-излучения вблизи физического порога регистрации прибора БАТСЕ обсерватории НАСА «Комптон» (отв. Исполнитель к.ф.м.н. А.С.Козырев).

Построены статистические распределения параметров слабых событий от транзиентных источников Лебедь Х-1 и др. и от источников класса SGR. Обнаружено большое число новых ранее неизвестных вспышек от этих источников.

Результаты исследований представлены в разделе статьи [1] «Поиск и вероятностная классификация космических гамма-всплесков БАТСЕ и других транзиетных событий с продолжительностью более 2 сек и потоком излучения более 0.15 фот/см²сек».

Поиск и наблюдения раннего послесвечения источников космических гамма-всплесков: проведение одновременных наблюдений поля зрения космических гамма- и рентгеновских телескопов Swift и HETE-2 с помощью специализированного приборного комплекса; проведения обзоров неба для обнаружения коротких не отождествленных оптических транзиентов. Проведение оперативных обработки и наблюдений областей локализации гамма-всплесков на оптических и радио телескопах сети российских и зарубежных  обсерваторий УАФО, Монды, Майданак, Терскол, КрАО (отв. исполнитель к.ф.м.н. А.С.Позаненко)

Проводился поиск и наблюдения послесвечения гамма-всплесков в оптическом диапазоне на российских и зарубежных телескопах сети наблюдения за гамма-всплесками, координируемых ИКИ РАН: 40см астрограф (Уссурийская Астрофизическая обсерватория), АЗТ-33 (ИСЗФ), АЗТ-22 (Майданак, Институт Астрономии Уз. АН), Ц-2000, Ц-600 (п.Терскол, ИНАСАН), Ц-600 (НИИ ПП СОН Архыз), К-380, Ц-600, АТ-64, ЗТШ (КрАО), а также на телескопах NOT и CFHT по заявкам. Данная сеть позволяет получать данные о послесвечении гамма-всплесков в течение длительного времени, т.к. сеть непрерывно перекрывает 110 градусов по долготе. Работы проводились совместно с КрАО, Институтом Астрономии Узбекистана, филиала НИИ ПП СОН «Архыз», УАФО ДВО РАН, ИСЗФ РАН, ИНАСАН. Для события GRB060111b на телескопе ЗТШ был найден возможный признак сверхновой на кривой блеска в полосе R. Информация проверяется. Проводился систематический поиск хост-галактик - для следующих событий были проведены поиски с характерным предельным проницанием 24.5m в полосе R: GRB051008, GRB060111b, GRB060124, GRB060605, GRB060714, GRB061019. Найдены и исследованы хост-галактики для GRB051008 (астрометрия, широкополосная фотометрия), GRB060111b (астрометрия, широкополосная фотометрия, спектроскопия) GRB060605 (астрометрия). Также было зарегистрировано 13 послесвечений и в оптическом диапазоне получены верхние пределы для 12-и гамма-всплесков. Проведено уникальное наблюдение раннего оптического послесвечения в двух полосах B,R (от 63 минут после начала всплеска до 2 часов) GRB060714 (z=2.71) – результаты обработки наблюдения позволили дать предел на возможную спектральную эволюцию в начальной фазе послесвечения.

Обработка гамма-всплесков зарегистрированных в эксперименте ХЕНД на борту космического аппарата «Марс Одиссей», передача данных об обнаруженных событиях в международные центры для совместной обработки с данными других космических аппаратов для оперативного определения методом межпланетной триангуляции небесных координат источников космических гамма-всплесков. (отв. исполнитель к.ф.м.н. А.Б. Санин).

На основе данных измерений космическим приборов ХЕНД на борту межпланетного аппарата НАСА «Марс Одиссей» проводилась оперативная локализация новых космических гамма-всплесков методом межпланетной триангуляции.

По результатам исследований новых гамма-всплесков прибором ХЕНД в 2001-2005 годах опубликована статья [2] «Марс Одиссей учатсвует в третьей межпланетной сети», на основе обработки данных прибора в 2006 году разослано 6 сообщений в циркулярах сети GCN (The GRB Coordinates Network, [3]).

Статистическое  исследование свойств переменности космических гамма-всплесков на базе данных экспериментов Swift, БАТСЕ, ФЕБУС, HETE-2 (отв. исполнитель к.ф.м.н. А.С.Позаненко)

Для определения возможной связи коротких гамма-всплесков и источников типа SGR выполнен поиск когерентного излучения в данных эксперимента Конус-Винд для коротких всплесков - наличие такого излучения могло бы указывать на связь всплесков с популяцией источников SGRs. Для публично доступных данных эксперимента Конус-Винд, ограничивающих кривую блеска 98 сек, получен верхний предел на возможные пульсации, что ограничивает количество источников SGR среди популяции коротких всплесков в 10%. Выполнен поиск избытка близких галактик в IPN/BATSE областях локализации кортких гамма-всплесков. Найденный избыток ограничивает характерное расстояние (z<0.5) до источников коротких гамма-всплесков из каталога BATSE.

Начало космического эксперимента «БТН–Нейтрон» на борту МКС по регистрации космических гамма-всплесков и солнечных вспышек (отв. исполнитель В.И.Третьяков)

Проведен полный цикл наземной отработки научной аппаратуры БТН-М1 эксперимента «БТН-Нейтрон» на космлексном испытательном стенде МКС в РКК «Энергия» им. С.П.Королева, аппаратура БТН-М1доставлена для на борт МКС, происходит установка и тестовые отработки аппаратуры на борту МКС.

Перспективная разработка космической многофункциональной оптической камеры для обнаружения оптических транзиентов. Этап 1. Моделирование на основе звездных датчиков, разработка ПО (отв. исполнитель к.ф.м.н. А.С.Позаненко).

Продолжена эксплуатация автоматизированного наземного комплекса для широкопольных оптических обзоров, поиска быстрых оптических транзиентов, обнаружению оптического излучения сопровождающего космические гамма-всплески и поиска/уточнения орбит техногенного космического мусора. По результатам наблюдений уточнен консервативные верхний предел на частоту появления гамма-всплесков-«сирот» (всплесков, не сопровождающихся наблюдаемым излучением в гамма диапазоне). Проведена доработка ПО комплекса и начаты синхронные наблюдения с космическим аппаратом Swift. Проведены тестовые наблюдения имитирующие работу звездного датчика в различных режимах стабилизации КА. Проведена доработка ПО Звездного датчика платформы Солнечный Парус для обнаружения и записи ярких оптических транзиентов. Работы проводились при частичной поддержке гранта «Перспектива» ИКИ РАН.

Публикации 2006 года по теме:

[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] А.Позаненко В.Румянцев, М. Ибрагимов Е.Павленко, Ю.Ефимов, Е.Сергеева, С.Сергеев, К.Антонюк, О.Антонюк, Н. Меркулова, Н.Примак, А.Шляпников, А. Бакланов В.Бирюков, В.Дорошенко, В.Лозников Д. Шарапов Г.Бескин, Известия КрАО, т.103, (2006)

[7] А.С. Позаненко, А.Н. Липатов, Г.В. Захаркин, В.М. Лозников, В.В. Румянцев. Широкоугольный звездный датчик – прототип камеры для обнаружения оптических транзиентов. Выездной семинар ИКИ РАН, Таруса 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] Подготовлено и разослано 38 сообщений в циркулярах сети GCN (The GRB Coordinates Network).