Відділ ФСПС: ГОЛОВНІ НАУКОВІ ДОСЯГНЕННЯ

 

Співробітники відділу мають значний накопичений досвід щодо вивчення планет Сонячної системи та систем з субзоряними об’єктами, у тому числі з екзопланетами.

  • Розроблені методики дають змогу проводити дослідження великих масивів спектральної інформації для визначення фізичних властивостей материнських зір у системах з екзопланетами (Павленко Я.В., Іванюк О.М., Захожай О.В., Любчик Ю.П., Камінський Б.М.), порівняння їх характеристик з одиночними зорями.
  • Група Павленка Я. Проводить дослідження ультрахолодних карликів та коричневих карликів на основі моделювання їх спектрів у видимій та інфрачервоній ділянках спектру, отриманих на сучасних телескопах.
  • Крушевською В.М. та Кузнєцовою Ю.Г. проведено обробку великого масиву фотометричних даних для роботи за темою міжнародного проекту/li>
  • “Пошук планет навколо затемнених подвійних зір методами таймінгу та транзиту”: AR СrB, ABAnd, SWLac, V2364 Cyg та ін. (усього 15 подвійних систем).Для подвійних зір V0873 Per, CVBoo,AR СrB та ABAnd було виявлено періодичні варіації орбітального періоду системи, що можна пояснити гравітаційним впливом третього, а для системи ABAnd - третього та четвертого тіл. Обчислено основні параметри цих систем: масу, період обертання та ексцентриситет.
  • Ведуться фотометричні та спектральні дослідження зір з планетами, що проходять транзитом по видимому диску зорі (Кузнєцова Ю.Г., Крушевська В.М., Андрєєв М.В.).Метод транзитів заснований на виявленні падіння яскравості зірки під час проходження планети перед її диском, в процесі чого спостережувана яскравість системи зменшується.Величина цієї зміни залежить від відносних розмірів зірки і планети. Цей метод дозволяє визначити основні орбітальні параметри екзопланетних систем (відношення радіусів планети і зорі, орбітальні періоди екзопланет, ексцентриситети їх орбіт, кути нахилу площини системи, довготу періастру).
  • З 2012 р. в ГАО НАН України робоча група у складі Ю.Г. Кузнєцової, В.М. Крушевської, М.В. Андрєєва і А.П. Відьмаченка працює за темою «Спостереження на малих телескопах екзопланет, тіл Сонячної cистеми та інших об’єктів», в рамках якої ведуться дослідження хромосферної активності зір з екзопланетами, зір нашої Галактики з транзитними екзопланетами та проводиться міжнародна програма пошуку екзопланет в системах тісних затемнених подвійних зір "DWARF project".
  • Проводиться багаторічне дослідження хромосферної активності зір з екзопланетами на основі спектральних і фотометричних даних (Ю.Г. Кузнєцова, В.М. Крушевська, А.П. Відьмаченко, М.В. Андрєєв).Виявлення періодичних варіацій хромосферної активності батьківських зір (як можливий результат впливу з боку їх планет-гігантів) засноване на аналізі змінності найбільш потужних хромосферних ліній H&K CaII і Hα. Основні цілі роботи: 1) дослідження впливу, який можуть мати близько розташованих масивні екзопланети на хромосфери їх батьківських зірок; 2) пошук змінності хромосферної активності таких зір, що мають екзопланети; 3) пошук кореляції цієї змінності з орбітальними періодами екзопланет або їх гармоніками. Пошук періодичностей в отриманих спостережних даних проводиться за допомогою програм, написаних А.П. Відьмаченко.
  • За останні роки Мороженком О.В. та Овсаком О.С. метод ефективної оптичної глибини був доповнений рядом нових оригінальних методик: врахування поглинання світла у неперервному спектрі; визначення величини уявної частини комплексного показника заломлення хмарових часток у коротко- та довгохвильових ділянках видимого діапазону сонячного випромінювання; виявлення ознак можливої зміни розміру чи природи аерозольних часток у глибоких шарах атмосфери планети-гіганта та оцінки величини таких змін. Овсак О.С. є розробником алгоритмів обчислень і комплексу спеціальних програмних кодів для проведення відповідних розрахунків вертикальної структури та параметрів газово-аерозольних атмосфер за вищевказаними методиками.
  • Відьмаченко А.П. має тривалий досвід у фотометрії й поляриметрії з апертурними і панорамними приладами та досвід обробки й аналізу фотометричних, спектральних і поляриметричних спостережних даних.
  • Дослідження Захожай О.В. показали важливість пошуку молодих планет та коричневих карликів у навколозоряних дисках за аналізом форми спектрального розподілу енергії таких систем.
  • Неводовський П.В. разом з колегами мають багаторічний досвід спостережних робіт на фотометричній, спектральній і поляриметричній апаратурі та досвід обробки й аналізу спостережного матеріалу, а також розробки і виготовлення спеціальної спостережної апаратури, яка буде використовуватися для спостережень тіл Сонячної системи і планетних систем біля інших зір.Упродовж багатьох років Неводовський П.В. разом зі співробітниками Національноготехнічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» активно працює над проектуванням бортових поляриметричних приладів. За цей час створено діючий макет бортового ультрафіолетового поляриметра для дослідження характеристик атмосфери Землі.

Досягнення співробітників відділу:

  • Розроблено теорію переносу випромінювання в неоднорідних атмосферах (Яновицький Е.Г.)
  • Отримано авторське свідоцтво на винахід ахроматичної фазової пластинки (В.А.Кучеров, В.С. Самойлов, О.І. Бугаєнко)
  • Створено перший у світі електрополяриметр на підрахунку фотонів (О.І. Бугаєнко, Л.А. Бугаєнко)
  • Створено двоканальний спектрополяриметр - "Планетний патруль"
  • Доведено існування газоподібного аміаку в атмосфері Сатурна (Л.А.Бугаєнко, О.В.Мороженко)
  • Створено лабораторний вимірювач вектора Стокса випромінювання, відбитого шорсткими поверхнями
  • Встановлена наявність орієнтованих частинок у верхніх шарах приекваторіальних регіонів Сатурна (О.І. Бугаєнко, О.В. Мороженко)
  • Запропонований та чисельно реалізований високоефективний метод розрахунку інтенсивності випромінювання, відбитого напівнескінченим однорідним середовищем (Ж.М. Длугач, Е.Г. Яновицький).
  • Проведена інтерпретація результатів спостережень світлового режиму на різних висотах в атмосфері Венери, одержаних на автоматичних міжпланетних станціях "Венера-10, 11, 13, 14" (Ж.М. Длугач, Е.Г. Яновицький)
  • Виявлено існування сезонної перебудови в атмосферах Юпітера та Сатурна, прояв Хейлівського магнітного циклу Сонячної активності і наявність вікових змін абсолютної зоряної величини Юпітера з періодом 180 років (Відьмаченко А.П.)
  • Зареєстровано асиметрію хмарових шарів Венери (Яновицький Е.Г., Клименко В.М.)
  • Зареєстровано припливи в атмосфері Нептуна, викликані найближчим супутником - Тритоном (О.В. Мороженко, М.С. Дементьєв)
  • Показано розрахунками, що переміщення в атмосфері планет-гігантів газу і аерозолю з вертикальною швидкістю w=(0.1-0.5) м/с визначає потужність видимих хмар і тому впливає на їх яскравісні характеристики (А.П. Відьмаченко)
  • Запропонована і реалізована на практиці методика спостережень та їх обробки, котра дозволила вперше зареєструвати власні коливання воднево - гелієвих атмосфер Юпітера (T=103 та 142 хв.) i Сатурна (Т=137 та 179 хв.) (Відьмаченко А.П.)
  • На основі чисельно точного розв’язку рівнянь Максвелла підтверджено можливість існування фотометричного і поляризаційного опозиційних ефектів, передбачених теорією когерентного зворотного розсіяння, в середовищах з достатньо великою щільністю упаковки частинок, типових для реголітних поверхонь тіл Сонячної системи. Це дозволило зробити висновок, що обидва опозиційні ефекти, що спостерігаються одночасно для ряду високоальбеднихбезатмосферних тіл Сонячної системи (зокрема, астероїдів 44 Ніса і 64 Ангеліна, супутника Європа, кілець Сатурна) зумовлені саме когерентним зворотним розсіянням сонячного випромінювання реголітними шарами, які складіються з мікроскопічних частинок (Ж.М. Длугач, М.І. Міщенко).
  • За даними багаторічних спостережень тіл Сонячної системи в багатьох обсерваторіях світу були відкриті нові ефекти і вперше визначені деякі фізичні характеристики аерозолю в атмосферах Марса, Юпітера і Сатурна (Мороженко О.В.)
  • Опубліковано монографію - Morozhenko A.V. «Monochromatic absorption coefficients of methane and ammonia with regard to thermal conditions in giant planet atmospheres» (Мороженко О.В.).
  • Науковці відділу брали участь в обробці матеріалів, одержаних за допомогою космічних апаратів «Марс-3» та «Марс-5»
  • За участю співробітників відділу міжнародною командою науковців проведено дослідження зорі WASP-10 та вказано на можливість існування біля неї ще однієї екзопланети - WASP-10С (В.М. Крушевська)
  • На основі багаторічних спектральних іфотометричних спостережень у деяких зір з екзопланетами було виявлено зміни хромосферної активності з періодами, що співпадають з періодами обертання планет (та їх гармоніками)навколо своїх батьківських зір. Цей факт розглядається як можливий результат гравітаційного впливу з боку планет-гігантів на батьківські зорі (Ю.Г. Кузнєцова, В.М. Крушевська, А.П. Відьмаченко, М.В. Андрєєв)
  • Введено в експлуатацію телескоп Celestron CGE 1400 XLT 14″ (діаметром 35 см) системи Schmidt-Cassegrain, на якому співробітниками відділу постійнопроводяться фотометричні спостереження транзитних і нетранзитних екзопланетних систем, тісних подвійних зір, білих карликів, комет та ін. (Андрєєв М.В., Кузнєцова Ю.Г., Крушевська В.М.)
  • Створено макет малогабаритного бортового космічного поляриметра УФП для дослідження аерозолю земної стратосфери та отримано два патенти на винахід статистичного вузько смугового фільтрового поляриметра та бортового статичного поляриметра (Неводовський П.В., Гераїмчук М.Д., Неводовський Є.П.)
  • Створено теорію та технологію виготовлення багатокомпонентних фазозсувних пластинок.
  • Серед створених у відділі приладів основними є: автоматичний електрополяриметр, електрофотометр слабких потоків, астрономічний спектрополяриметр ("Планетний патруль"), Фур’є - спектрометр, стокс-поляриметр, цифровий панорамний поляриметр.
  • Завдяки унікальним приладам, виготовленим у відділі, відкрито:
         - ефект опозиції світла Марса;
         - кругову поляризацію світла комети Галлея;
         - вплив супутника Тритона на потужність метанових смуг поглинання на Нептуні;
         - опозиційний ефект поляризації світла, відбитого галілеєвими супутниками Юпітера;
         - глобальну горизонтальну регулярну неоднорідність хмарового шару Венери; 
         - доведено існування газоподібного аміаку в атмосфері Сатурна та орієнтованих частинок
           у верхніх шарах атмосфери Сатурна;
         - виявлено періодичні зміни яскравості північної та південної півсфер Юпітера та Сатурна.