12 января 2005г Коуровской астрономической обсерватории Уральского государственного университета, в котором с 1957г имелся кабинет астрономии, которым руководила доцент К.А.Бархатова, исполнилось 40 лет. При ее участии с запуском первого ИСЗ была организована в 1957г станция наблюдений ИСЗ. В 1960г была открыта в университете кафедра астрономии и геодезии и возрождена подготовка специалистов по этим специальностям. В феврале 1961г весь коллектив уральских астрономов принял участие в наблюдении полного солнечного затмения. Именно после этой экспедиции возникла и воплощена в жизнь идея создания на Урале Астрономической обсерватории. В 1962-1965гг под руководством
К. А. Бархатовой велись работы по строительству Коуровской обсерватории, единственной обсерватории в средних широтах от Казани до Иркутска. В 1969г приказом Минвуза РСФСР №90 от 3 марта обсерватории присвоен статус научного учреждения.
Основой проводимых в астрономической обсерватории научных исследований служит наблюдательный материал, получаемый на инструментах обсерваторий России и мира, а также на инструментах, установленных в Коуровской обсерватории:
- 500-мм зеркальный телескоп системы Кассегрена (введен в 1994г, сконструирован и изготовлен в обсерватории) с уникальным многоканальным фотометром
- 453-мм зеркальный телескоп АЗТ-3, оснащенный телевизионной установкой, одноканальным звездным фотометром, устройством сканирования звездных изображений и панорамным фотометром на базе ПЗС-камеры PiCTOR 1616 фирмы Meade (США)
- 500-мм астрогеодезический телескоп SBG производства фирмы К.Цейсс, оснащенный ПЗС-камерой Alta U32 фирмы Apogee (США)
- 440-мм горизонтальный солнечный телескоп АЦУ-5, оснащенный спектрографом АСП-20
- Летом 2004 г. в обсерватории установлен автоматический солнечный фотометр (США), предназначенный для измерений как прямого, так и рассеянного в атмосфере Земли солнечного излучения, на основе которых проводится изучение аэрозольной составляющей атмосферы Земли.
Научные исследования ведутся совместно с кафедрой астрономии и геодезии. Основными направлениями научной работы являются:
- строение, происхождение и развитие Галактики и ее подсистем;
- физика звезд и межзвездной среды;
- физика солнечной активности и ее земные проявления;
- астрометрия и небесная механика.
В Уральском государственном университете сложились и признаны мировым астрономическим сообществом научные школы по звездной астрономии и переменным звездам, а сама Коуровская астрономическая обсерватория признана ведущим астрономическим учреждением России. Обсерватория приняла участие в международной программе ТЕР, по которой проводились поиски планет вокруг звезды CM Dra. Оказалось, что точность фотометрии при применении фотометра (0.005m) на 700-мм зеркальный телескоп не уступает точности фотометрии, проведенной другими участников программы ТЕР. В 1998г двухзвездный фотометр был модифицирован и в его состав был включен канал для измерений одновременно со световыми потоками звезд еще и интенсивности фона неба. Это расширило возможности наблюдений слабых звезд. С помощью трехканального фотометра были впервые обнаружены оптические колебания промежуточного поляра V709 Cas c периодом 312.8 секунды, соответствующие рентгеновским колебаниям, открытым на спутнике ROSAT. Работа была отнесена к достижениям российской астрономии в 2000 г. В 2000г в состав телескопа и фотометра была включена гидирующая ПЗС-система, позволяющая автоматически поддерживать высокоточное центрирование звезд в диафрагмах фотометра и обеспечивающая полную автоматизацию проведения наблюдений. Наблюдатель только настраивает телескоп в начале ночи, затем наблюдения идут под управлением компьютера до утра без участия человека. С применением гидирующей системы были открыты когерентные колебания блеска звезды NSV 2872. NSV 2872 является, вероятно, новым промежуточным поляром. Были открыты также колебания блеска с периодом 4.7 часа в карликовой новой AT Cnc.
Астрономами Уральского университета создана оригинальная система классификации затменных переменных звезд, принятая Международным Астрономическим Союзом для составления "Общего каталога переменных звезд". Разработана простая система критериев классификации затменно-переменных звезд по неполным фотометрическим и спектроскопическим данным. Создано 8 каталогов двойных звезд различных типов. Каталоги приняты для использования Международным центром звездных данных в Страсбурге и Российской виртуальной обсерваторией. Статистические исследования, выполненные на основе созданных каталогов, позволили определить эмпирические зависимости между фундаментальными характеристиками звезд "масса – светимость", "масса – радиус", "масса – эффективная температура". Доказано существование цепочек перехода одних типов ТДС в другие. Разработаны методы и создана аппаратура, позволяющая выполнять наблюдения на современном мировом уровне: сканерные фотометрические и многоканальные наблюдения переменных звезд.
В рамках двух международных кампаний по наблюдению взаимных явлений в системе Галлилеевых спутников Юпитера получен ряд кривых блеска затмений и взаимных прохождений спутников для определения их размеров и уточнения элементов орбит с точностью, сравнимой со значениями, получаемыми на пролетных космических аппаратах.
В области звездной астрономии Советом РАН признаны два достижения: по структуре и динамике звездных скоплений (2002г, детальное изучение процесса бурной релаксации в звездных скоплениях), по исследованию параметров спиральной структуры Галактики по данным о рассеянных звездных скоплениях и ОВ-звездах (2004г), по исследованию градиента химического состава галактического диска, по сравнению принятых шкал расстояний на основе созданного в обсерватории "Каталога звездных скоплений и ассоциаций", включающего данные о них с 1982г.
Группа астрофизиков обсерватории успешно занимается теоретическим исследованием гидродинамических процессов во вращающихся звездах, их влиянием на внутреннее строение, наблюдаемые характеристики и эволюцию звезд. Исследования молекулярных облаков в областях звездообразования проводятся в астрономической обсерватории больше 20 лет (с 1981 года). Большая часть работ связана с изучением уникального явления – космических мазеров. В течение первого десятилетия основное внимание уделялось теоретическим исследованиям состояний возбуждения квантовых переходов межзвездных молекул. В качестве одного из основных достижений этого времени можно назвать разработку теории циклов накачки. Другим достижением этого периода можно назвать открытие существенных неоднородностей в распределении молекул в темном облаке L183, которые свидетельствуют о зависимости химического состава в различных частях межзвездных облаков от их истории и физических параметров (плотности, температуры и др.) в них.
В 1990 году сотрудники АО УрГУ провели первые наблюдения на радиотелескопе мирового класса: в соответствии с наблюдательной заявкой было выделено наблюдательное время на радиотелескопе РТ-22 в Пущино. Эти наблюдения привели к открытию уникального объекта – взаимодействующих молекулярных облаков, движущихся с большой относительной скоростью, составляющей около 100 км/с. С середины 90-х наблюдательные исследования на радиотелескопах мирового класса становятся регулярными. В соответствии с конкурсами наблюдательных заявок неоднократно выделялось время на таких ведущих зарубежных радиотелескопах как 22-метровый телескоп Mopra в Австралии, 20-метровый телескоп обсерватории Онсала в Швеции, 15-метровый радио и субмиллиметровый телескоп SEST в Чили, а также крупнейших мировых однозеркальных радиотелескопах – 64-метровом радиотелескопе в Парксе (Австралия) и 100-метровом радиотелескопе в Эффельсберге (Германия). Кроме однозеркальных радиоастрономических инструментов в работе ученых АО УрГУ также активно используются радиоинтерферометры BIMA в США и АТСА в Австралии. Отличительной чертой наблюдательных исследований радиоастрономической группы УрГУ является то, что большинство наблюдений проводится в соответствии с собственными теоретическими предсказаниями.
Так например, в 1998 году в сотрудничестве с американскими учеными была построена теория формирования изображений и профилей мазерных радиолиний в турбулентной среде. Работа по теории формирования мазеров в турбулентной среде была отмечена в списке важнейших достижений российской астрономии и списке основных достижений мировой астрофизики в 1998 году. Последующие наблюдения, в соответствии с теоретическими предсказаниями, привели к открытию 8 новых мазерных переходов.
Ученые УрГУ являются также инициаторами проведения обзоров областей массивного звездообразования в мазерных радиолиниях. Это – обзоры на частоте 23 ГГц на 64-метровом телескопе в Парксе (Австралия), 20-метровом телескопе в Онсала (Швеция) и 100-метровом телескопе в Эффельсберге (Германия), а также обзоры на 19 ГГц на 70-метровом телескопе в Тидбинбилла (Австралия) и 100-метровом телескопе в Эффельсберге. Эти исследования позволили определить значения физических параметров в областях формирования мазеров.
Параллельно с наблюдениями мазеров проводятся наблюдения молекул с нестационарной химией. Характерным примером такого исследования является работа над объектом W3(H2O). Результаты наблюдений этой области и построение для нее унифицированной модели "мазерныe источники + околозвездный диск + оболочка" были внесены в список важнейших достижений российской астрономии.
Одной из важных черт работ в области молекулярной астрофизики является широкая кооперация с российскими и зарубежными коллегами: работы проводятся в сотрудничестве с учеными ИНАСАН, ПРАО ФИАН, АКЦ ФИАН, Ростовского университета, университетов и астрономических учреждений Австралии, США, Германии, Южной Африки, Швеции, Финляндии, Италии и др. При этом к проведению работ широко привлекаются студенты и аспиранты. Получение гранта по разделу "Развитие научно-исследовательской работы молодых преподавателей, научных сотрудников, аспирантов и студентов" (проект "Исследование кинематики и физики подсистемы областей раннего массивного звездообразования Галактики") свидетельствует о признании астрономическим сообществом этих работ.
Исследования по физике Солнца в АО УрГУ ведутся по следующим направлениям.
- мониторинг напряженностей магнитных полей солнечных пятен;
- изучение кинематики вращения солнечных пятен;
- исследование динамических и физических характеристик активных протуберанцев по их оптическим спектрам;
В обсерватории проводятся фундаментальные и прикладные исследования на основе наблюдений искусственных спутников Земли. Основное внимание уделяется наблюдению геостационарных спутников, активных, которые "висят" над заданной точкой экватора на высоте 36600 км, а также пассивных ("космического мусора"), движущихся по законам небесной механики. Главными направлениями фундаментальных исследований являются:
- исследование долгопериодической эволюции элементов орбит, определение параметров либрационного движения;
- изучение стохастических свойств движения спутников в окрестности сепаратрис либрационного резонанса;
- исследование динамической эволюции облака частиц, образовавшегося в результате взрыва объекта на геостационарной орбите;
Научная и научно-образовательная работа сотрудников обсерватории поддерживается как госбюджетом, так и грантами РФФИ, ИНТАС, государственными научными программами, хозяйственными договорами. Так, в 2004г Министерством образования Российской Федерации была предоставлена целевая финансовая поддержка для развития приборной базы научных исследований в обсерватории в размере 1 млн. руб.
Результаты научных исследований отмечены 11 серебряными и 30 бронзовыми медалями ВДНХ СССР, премиями Астрономического совета АН СССР, премиями УрГУ. Имена четырех малых планет Солнечной системы связаны с деятельностью уральских астрономов. В 1995г малая планета 5781 получила имя Barkhatova в честь основателя Коуровской обсерватории профессора К. А. Бархатовой. В 1996г решением Международного Астрономического Союза малой планете 4964 было присвоению имя Kourovka в честь Астрономической обсерватории Уральского государственного университета, которая, как сказано в свидетельстве, является "Меккой студентов-астрономов России". В том же году малой планете 4780 было присвоено имя Polina в честь директора Коуровской астрономической обсерватории П. Е. Захаровой. В 1999г малой планете 6165 присвоено имя Frolova в честь доцента кафедры астрономии и геодезии Н. Б. Фроловой. Так астрономическая общественность отметила успехи уральских астрономов в проведении научных исследований и их заслуги в проведении студенческих научных астрономических конференций "Физика Космоса" (в 2005г прошла 34-я конференция). Сейчас решается вопрос о присвоении Коуровской астрономической обсерватории имени К.А.Бархатовой.
Дополнительно: Коуровская астрономическая обсерватория
