CC BY
27
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2017, том 60, №11-12_
АСТРОНОМИЯ
УДК 523. 532
Член-корреспондент АН Республики Таджикистан Г.И.Кохирова, У.Х.Хамроев, С.В.Крючков*, И.В.Николенко**, С.И.Барабанов*, Е.С.Баканас*, А.Ш.Мулло-Абдолов, С.Х.Абдуллоев СИНХРОННЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ДВОЙНОГО АСТЕРОИДА 2005UP156 НА
САНГЛОХЕ И В СИМЕИЗЕ
Институт астрофизики АН Республики Таджикистан, Институт астрономии Российской Академии наук, Крымская астрофизическая обсерватория РАН
На телескопах Цейсс-1000 Международной астрономической обсерватории Санглох (МАОС) Института астрофизики АН РТ и Симеизского отделения Крымской астрофизической обсерватории (КрАО РАН) проведены синхронные астрометрические и фотометрические наблюдения астероида 2005UP156, отнесенного к классу полностью синхронизированных двойных систем. Определены его координаты, видимый и абсолютный блеск в фильтрах BVRI, показатели цвета, оценены диаметр объекта и период вращения. Сопоставительный анализ совместных наблюдений показал хорошую совместимость полученных результатов.
Ключевые слова: астероид, астрометрия, фотометрия, координаты, кривая блеска, диаметр, период вращения.
Астероид, сближающийся с Землей (АСЗ), получивший обозначение (190166) 2005UP156, открыт 31 октября 2005 г. в рамках программы Spacewatch в обсерватории Kitt Peak, США [1-3]. По данным наблюдений космической миссии NEOWISE, оценка общего диаметра и оптического альбедо астероида составляет 1.045 км и 0.24, соответственно [4]. Абсолютный блеск астероида 2005UP156 равен Н=17.1 звёздных величин [1-3]. Спектральный класс не определен, но очевидно, что астероид не является оптически тёмным объектом. В мае 2017 г. на основе фотометрических наблюдений объект классифицирован как полностью синхронизированная двойная система с орбитальным периодом вращения 40.54±0.01 ч (рис.1) [5]. Позже в июне-июле 2017 г. это подтверждено радионаблюдениями астероида в обсерватории Аресибо, США. Признано, что две компоненты объекта, по-видимому, имеют одинаковые размеры. АСЗ 2005UP156 является лишь третьей известной двойной системой такого типа в популяции АСЗ после астероидов (69230) Hermes и 1994CJ1 [6,7].
8 июля 2017 г. астероид прошел свой перигелий, то есть ближайшую к Солнцу точку своей орбиты, и уже 10 июля сблизился с Землей на расстоянии 0.134 а.е. или 20.1 млн. км [1-3], что обусловило благоприятные условия для его наземных оптических и радиолокационных наблюдений. Наблюдения таких объектов с целью определения их динамических и физических особенностей является актуальной задачей, поскольку результаты необходимы для решения проблем, входящих в комплекс астероидно-кометной опасности.
Адрес для корреспонденции: Кохирова Гулчехра Исроиловна. 734042, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Бухоро, 22, Институт астрофизики АН РТ. E-mail: [email protected]
17.90 1« 00
° 18.20 I изо
3L 18 40 >
в 18.50
1 18 60
? 18 70
2
v 18 80 в
1 1890 £ 19 00
19.10
1920
Рис.1. Фазовая кривая блеска АСЗ 2005UP156, приведенная к периоду 40.5 ч [5] (Credits: NAIC-Arecibo/NSF).
Элементы орбиты АСЗ 2005UP156, принадлежащего группе Амура, в равноденствии 2000.0 [1-3], приведены в табл. 1, где а - большая полуось, е - эксцентриситет, q, Q - перигелийное и афе-лийное расстояния, i - наклонение орбиты, ю - аргумент перигелия, Q - долгота перигелия, Tj - критерий Тиссерана, значение которого указывает на типично астероидную орбиту объекта. Период обращения астероида равен 1123.91 дня.
Таблица 1
Элементы орбиты астероида 2005UP156 (J2000.0)
Объект Эпоха а, a.e. e q, a.e. Q, a.e. i, град. ю, град. Ц град. T
2005UP156 31.07.17 2.116 0.470 1.122 3.109 4.20 91.1 193.5 3.58
10-13 августа 2017 г. на телескопе Цейсс-1000 Международной астрономической обсерватории Санглох (МАОС) Института астрофизики АН РТ синхронно с Симеизским отделением Крымской астрофизической обсерватории (КрАО РАН) проведены наблюдения астероида 2005UP156. В Симеизе базисный мониторинг проводился также с помощью телескопа Цейсс-1000. Фокусное расстояние телескопов (фокус Кассегрена) ^=13.0 м, при этом масштаб получаемого изображения равен 63 мкм/угловых сек.
Регистрация объекта в МАОС и в Симеизе выполнялась с помощью ПЗС-камер FLI серии ProLine - 16803 (Санглох) и 09000 (Симеиз) с использованием широкополосных фотометрических фильтров системы Джонсона-Козинса B,V,R,I. Размер и поле зрения матрицы камеры Санглоха составляют 4096x4096 пикселей и 10x10 угловых минут соответственно, масштаб матрицы (pixel scale) равен 0.18 угловых сек. на пиксель, с учетом значения бининга 2x2 для фотометрии, масштаб составит 0.36 угловых сек. на пиксель. Размер матрицы в Симеизе 3056x3056; поле зрения 10x10 угловых минут, масштаб изображения при бининге 3x3 - 0.59 угловых сек. на пиксель. Экспозиции составляли 60 сек., температура матрицы - 20°С. В течение четырех ночей наблюдений на Санглохе было получено 1050 изображений объекта и в Симеизе за две ночи мониторинга получено 463 кадра. В процессе наблюдений получены также "Dark", "Flat" и "Bias" кадры, необходимые в процедуре стандартной обработки изображений объекта. На рис.2 показано положение астероида на звездном небе
(190166) 2005 UP156
-;---1---:-:—
ООО 0.10 0 20 ОМ 0 40 О.S0 0 вО 0 70 0 8« 0 90 1.00
во время наблюдений на Санглохе и в Симеизе. В табл. 2 приведены геометрические аспекты расположения объекта в период наблюдений.
Таблица 2
Геометрические аспекты расположения астероида 2005иР156 в Солнечной системе
в период мониторинга
Дата Расстояние объект - Солнце, г, а.е. Расстояние объект - Земля, Д, а.е. Фазовый угол, град.
10.08.17 1.182 0.182 20.3
11.08.17 1.184 0.184 19.9
12.08.17 1.188 0.187 19.4
13.08.17 1.191 0.191 18.9
Симеиз МАОС
Рис.2. Астероид 2005иР156 во время наблюдений в Симеизе 10 августа и на Санглохе 13 августа 2017 г.
Таблица 3
Экваториальные координаты астероида 2005иР156 по наблюдениям в МАОС
Дата а 5 Дата а 5
08 10.92902 20ь34т5Г.72 +05° 22' 27".1 08 12.65205 20ь40т068.79 +04° 37' 40.6
08 10.93282 20 34 52.39 +05 22 21.2 08 12.69618 20 40 16.47 +04 37 23.0
08 10.93597 20 34 52.97 +05 22 16.4 08 12.70248 20 40 11.45 +04 38 52.4
08 10.93959 20 34 53.63 +05 22 10.9 08 12.76237 20 40 29.69 +04 36 01.5
08 10.96622 20 34 58.41 +05 21 29.6 08 12.97771 20 41 05.45 +04 30 34.6
08 10.96936 20 34 58.99 +05 21 24.2 08 12.98086 20 41 05.98 +04 30 29.9
08 10.97251 20 34 59.57 +05 21 19.7 08 12.98400 20 41 06.56 +04 30 25.2
08 10.97567 20 35 00.14 +05 21 15.0 08 12.98715 20 41 07.05 +04 30 19.8
08 11.68634 20 37 15.92 +05 03 13.2 08 13.65141 20 43 07.79 +04 13 42.4
08 11.68949 20 37 16.46 +05 03 08.2 08 13.65456 20 43 08.30 +04 13 37.7
08 11.69264 20 37 17.00 +05 03 03.5 08 13.65772 20 43 08.82 +04 13 33.0
08 11.69579 20 37 17.53 +05 02 58.7 08 13.66087 20 43 09.33 +04 13 28.4
08 11.89601 20 37 51.31 +04 57 53.8 08 13.81525 20 43 33.92 +04 09 37.6
08 11.89916 20 37 51.86 +04 57 48.9 08 13.81840 20 43 34.45 +04 09 32.6
08 11.90230 20 37 52.39 +04 57 44.1 08 13.82155 20 43 34.92 +04 09 28.2
08 11.90545 20 37 52.93 +04 57 39.6 08 13.82470 20 43 35.42 +04 09 23.4
7 -6 -=; 5 -
иЧ -
«о 4 -3 -2 -
20. . . _75
ql нас.
Рис.3. Траектория астероида 2005UP156 по наблюдениям в МАОС.
Для астрометрической и фотометрической обработки наблюдений использованы программы Астрометрика и MaximDL-5 [8]. Экваториальные координаты 2005UP156, найденные в результате астрометрической обработки наблюдений на Санглохе [9], приведены в табл.3, где даны дата: месяц и день в долях суток, и соответствующие ей координаты астероида: а - прямое восхождение и 5 -склонение; видимая траектория объекта в графическом виде показана на рис.3.
В процессе фотометрической обработки звезды сравнения на кадрах подбирались так, чтобы для них в каталоге были приведены значения звездных величин в фильтрах. Для определения видимого блеска астероида выбраны звезды сравнения, находящиеся вблизи астероида и имеющиеся в каталогах TYCHO2, UCAC4 и USNO-A2. По ним были определены видимые звёздные величины m астероида 2005UP156 в фильтрах B, V, R, I, которые затем были конвертированы в абсолютные звездные величины H по следующей полуэмпирической формуле [10], позволяющей более точно описать изменение блеска астероида в диапазоне фазовых углов от 0 до 120 град.:
H = m - 5log (гА) + 2.5 log [(l - G)01 + GФ2 ] Ф, = exp[- Д{tg(p/2)}Bi ]i = 1,2,
где G - параметр наклона, найденный лишь для небольшого числа астероидов, для остальных принято значение G=0.15; Ф1, Ф2 - функции угла фазы, коэффициенты A1=3.33, A2=1.87, B1=0.63 и B2=1.22, значения которых приведены в [11]. Найденный таким путем абсолютный блеск астероида H (средние значения за ночь) в четырех фильтрах приведен в табл. 4, где также даны величины показателя цвета. Фотометрические характеристики, найденные по наблюдениям в МАОС, являются инструментальными, т.к. здесь пока не определены коэффициенты трансформации инструментальной цветовой системы в стандартную систему. Кривые абсолютного блеска астероида для каждой ночи наблюдений приведены на рис. 4, где по оси ординат отложены абсолютные звёздные величины H и по оси абсцисс - даты наблюдений в юлианских днях. Кривая усреднённого абсолютного блеска объекта за весь период мониторинга показана на рис. 5. Найденный по нашим наблюдениям блеск асте-
QL нас.
роида в фильтре V находится в интервале 16.87±0.01-17.57±0.07 зв. вел. и почти совпадает с его эфе-меридным значением #=17.1 зв. вел., приведенным в базе данных международных астрономических центров [1-3]. Изменения величины Н в течение мониторинга незначительны, скорее всего, связаны с ошибками измерений и можно предположить, что блеск астероида практически был постоянным.
Таблица 4
Абсолютный блеск Н и показатели цвета* астероида 2005иР156 по наблюдениям
в МАОС и в Симеизе
Фильтр 10.08.2017 11.08.2017 12.08.2017 13.08.2017
Санглох Симеиз Санглох Симеиз Санглох Санглох
Б 18.06±0.03 18.09±0.07 17.72±0.06 17.65±0.09 17.33±0.03 17.72±0.04
V 17.34±0.02 17.57±0.07 17.10±0.07 17.51±0.05 16.92±0.04 16.87±0.01
R 17.14±0.02 17.23±0.07 16.52±0.08 17.13±0.04 16.65±0.03 16.66±0.04
I 16.86±0.02 16.67±0.13 16.26±0.04 16.65±0.05 16.29±0.04 16.14±0.04
Б-У 0.72 0.52 0.62 0.41 0.41 0.85
V-R 0.20 0.34 0.58 0.38 0.27 0.21
R-I 0.28 0.56 0.26 0.48 0.36 0.52
Для наблюдений Санглоха эти величины инструментальные. 10.0S.2017
Н 16,4 16,6 -16,8 -17,0 -17,2 17,4 -17,6 -17,8 -18.0 -18,2 -18.4
о I
О "V
❖ я
¿¿■А Ай ¿А V
□ □ □ □ ° в
□
Н16.0
16,2 -
16,4 -
16,6 -
16,8 -
17,0 -
17,2 -
17,4 -
17,6 -
17,8 -18.0
11.0S.2017
° 1
А
_ ч?
^вРё»^ в
■г
■ МАОС □ СИМЕИЗ
2457976.3 2457976.4 2457976,4 2457976,5 2457976,5 2457976,6 Дата (Л))
12.0S.2017
2457977,1 2457977Д 2457977,3 2457977,4 2457977,5 2457977,6 Дата (Л))
13.0S.2017
2457978.2
2457978.2
2457978.2
2457979,1 2457979Д 2457979Д
Дата (Л))
2457978,2 Дата (Л))
Рис.4. Блеск астероида 2005ЦР156 (абсолютные звездные величины) в четырех фильтрах по наблюдениям в МАОС и в Симеизе 10-11.08.2017 г., и в МАОС 12-13.08.2017 г.
2457979.3
Фотометрические наблюдения позволяют оценить размер астероида. Диаметр объекта D можно определить по следующему эмпирическому соотношению [12]:
D =
1329
4Р-10
,0.2Н '
где р=0.24 - альбедо и Н - абсолютная яркость в соответствующем фильтре. Для определения диаметра мы использовали блеск астероида в фильтре R, и найденные таким методом значения D приведены в табл.5, где в последнем столбце указаны диаметры по различным базам данных. Диаметры астероида по наблюдениям на Санглохе и в Симеизе заключены в интервале от 0.97±0.03 до 1.16±0.05 км, и этот диапазон достаточно хорошо соответствует размеру 2005иР156, найденному по другим наблюдениям, что свидетельствует о приемлемой точности наших фотометрических измерений.
Н 14.0
* МАОС 4 СИМЕИЗ
20.0
2+57974 2457975 2457976 2457977 2457978 2457979
Дата (Л))
Рис.5. Абсолютный блеск астероида 2005иР156 (средние звездные величины) в четырех фильтрах по наблюдениям в МАОС 10-13.08. 2017 г. и в Симеизе 10-11.08.2017 г.
Таблица 5
Оценка диаметра АСЗ 2005иР156 по наблюдениям в МАОС и в Симеизе в 2017 г.
Дата, (Ш) г, а.е. Л, а.е. Р^ град. тк, зв.вел. зв.вел. Б, км Б, км
08.10.94 Санглох 1.182 0.182 20.2 14.81 17.14±0.02 1.03±0.01
Симеиз 1.182 0.182 20.2 14.73 17.23±0.07 0.97±0.03
08.11.81 Санглох 1.182 0.182 20.3 14.21 16.52±0.08 1.16±0.05 1.045 [2]
Симеиз 1.182 0.182 20.3 14.70 17.13±0.04 1.02±0.02 1.03 [3]
08.12.80 Санглох 1.188 0.188 19.4 14.38 16.65±0.03 1.09±0.02
08.13.75 Санглох 1.192 0.191 18.9 14.41 16.65±0.04 1.09±0.02
Несмотря на небольшой промежуток наблюдений, мы попытались оценить период вращения астероида. Для поиска периодических изменений блеска использованы программа «Perюd04», основанная на Фурье анализе [13], и все имеющиеся данные блеска в фильтре I. В результате получен спектр мощности (рис. 6), где амплитуда, равная 0.21, соответствует периоду вращения 38.1 часа. Как отмечено выше, период вращения, найденный по оптическим наблюдениям в мае 2017 г., составляет 40.5 ч.
Отметим, что погрешность фотометрических наблюдений в данные ночи составляла не более 0.1 звёздных величин.
0.20
0.16
0.12
0.08
<
0.04
0.00
0
Частота, Гц
Рис.6. Спектр мощности для астероида 2005ОТ156.
Заключение
В обсерватории Санглох и в Симеизской обсерватории проведены синхронные наблюдения АСЗ 2005UP156 во время его сближения с Землей в августе 2017 г. В результате астрометрической обработки определены координаты объекта на момент наблюдений, которые опубликованы в электронном циркуляре Международного центра малых планет [9]. Эти данные необходимы для уточнения орбиты астероида.
В результате фотометрической обработки наблюдательного материала найден относительный и абсолютный блеск астероида в фильтрах B, V, R, I и построены кривые блеска по наблюдениям четырёх ночей. Блеск объекта в фильтре V по нашим наблюдениям почти совпадает с эфемеридным значением, и его величина практически не менялась в период мониторинга. Можно предположить, что астероид не подвергся каким-либо столкновениям с другим телом и не разделился.
Получена оценка диаметра астероида, которая вполне соответствует имеющимся данным относительно его размера, что свидетельствует о приемлемой точности измерений блеска.
По предварительной оценке по нашим наблюдениям период вращения астероида равен 38.1 ч. По данным других оптических наблюдений найдено, что период вращения равен 40.5 ч и полученная оценка близка к этому значению. При этом необходимо учесть, что наблюдения велись недолго и не охватывают весь период вращения, поэтому эта оценка не окончательная. Необходимо получить кривые блеска для данного астероида при других фазовых углах для получения более достоверного значения периода его вращения, то есть нужны дополнительные наблюдения.
Наблюдения выполнены на телескопах Цейсс-1000, полученные результаты показали эффективность и возможность их использования в наблюдениях околоземных объектов. Кроме того, сравнительный анализ показал хорошую совместимость результатов, следовательно, возможность проведения синхронных наблюдений и совместных исследований.
В дальнейшем необходимо выполнить исследование фотометрических свойств новой наблюдательной системы в МАОС с целью определения более точных значений получаемых звёздных величин объектов.
Поступило 04.12.2017 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. http://neo.jpl.nasa.gov, 2017.
2. http://newton.dm.unipi.it/neodys, 2017.
3. http://www.minorplanetcenter.net, 2017.
4. Nugent C.R. et al. NEOWISE Reactivation Mission Year One: Preliminary Asteroid Diameters and Albedos (201 NEOs). - Astrophys. J., 2015, 814_117, 13 p.
5. Warner B.D., USA, Harris A.W., Canada, CBAT MPC, 17.05. 2017.
6. Taylor P.A., Virkki A., Warner B. et al. Radar, Optical, and Infrared Observations of Equal-Mass Binary Near-Earth Asteroid (190166) 2005 UP156. - American Astronomical Society, 2017, DPS meeting #49, id.204.02.
7. https://echo.jpl.nasa.gov/asteroids/index.html, 2017.
8. http://www.astrometrica.at/default.html?/catalogs.html.
9. http://www.minorplanetcenter.net/iau/ECS/MPCArchive/MPCArchive_TBL.html, M.P.S. 814562, 2005 UP156, 2017.
10. Bowell E., Hapke B., Domingue D., Lumme K., Peltoniemi J., Harris A. W. Application of photometric models to asteroids. - In: Asteroids II; Proceed. of the Conf., Tucson, AZ, Mar. 8-11, 1988 (A90-27001 10-91), 1989, Tucson, AZ, University of Arizona Press, pp. 524-556.
11. Penttila A., Shevchenko V.G., Wilkman O., Muinonen K.H. H,G1,G2 photometric phase function extended to low-accuracy data. - Planet. Space Sci., 2016, v. 123, pp. 117-125.
12. Harris A.W. On the Slow Rotation of Asteroids. - Icarus, 2002, v. 156 (1), pp. 184-190.
13. https://www.univie.ac.at/tops/Period04/.
Г.И.Кохирова, У.ХДамроев, С.В.Крючков*, И.В.Николенко**, С.И.Барабанов*, Е.С.Баканас*,
А.Ш.Мулло-Абдолов, С.Х.Абдуллоев
МУШОХИДАХРИ СИНХРОНИИ АСТЕРОИДИ ЦУШАИ 2005UP156 ХДНГОМИ БА ЗАМИН НАЗДИКШАВЙ
Институти астрофизикаи Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон, *Институти астрономияи Академияи илм^ои Россия, **Расадхонаи астрофизикии Крими Академияи илм^ои Россия
Дар телескопной Тсейсс 1000-и Расадхонаи астрономии байналмилалии Санглохи (РАБС) Институти астрофизикаи АИ Ч,Т ва зерсохтори Расадхонаи астрофизикии ^рими АИР дар Симеиз, мушохидаи синхронии астрометрй ва фотометрии астероиди 2005UP156, ки ба гурухи кушаи пурра синхронизатсияшуда дохил мебошад, гузаронида шуд. Координата, ду-рахшонии намоёнй ва абсолютии астероид дар филтрхои BVRI, нишондихандахои ранг муайян
карда шуда, кутр ва даври гардиши объект бадодидй карда шуд. Тадлили мукоисавии мушодидадои якчоя мувофикияти хуби натичадои ба даст овардашударо нишон медидад. Калима^ои калидй: астероид, астрометрия, фотометрия, координатуо, хати каци дурахшони, цутр, даври гардиш.
G.I.Kokhirova, U.Kh.Khamroev, S.V.Kruychkov*, I.V.Nikolenko**, S.I.Barabanov*, E.S.Bakanas*,
A.Sh.Mullo-Abdolov, S.Kh.Abdulloev SYNCHRONOUS OBSERVATIONS OF THE BINARY ASTEROID 2005UP156 DURING THE CLOSE APPROACH TO THE EARTH
Institute of Astrophysics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan, Institute of Astronomy of the Russian Academy of Sciences, Crimean Astrophysical observatory of the Russian Academy of Sciences
Synchronous astrometric and photometric observations of the asteroid 2005UP156 classified as fully synchronized binary system were carried out using Zeiss-1000 telescopes in the International Astronomical Observatory Sanglokh (IAOS) of the Institute of Astrophysics of the Ac. Sci. RT and the Simeiz branch of the Crimean astrophysical observatory of the Rus. Ac. Sci. The asteroid's coordinates, apparent and absolute brightness in BVRI bands, color indexes were determined as well as the diameter and rotation period were estimated. Comparative analysis of joint observations has shown well consistency of obtained results. Key words: asteroid, astrometry, photometry, coordinates, light curve, diameter, rotation period.
