Важнейшие результаты САО РАН за 2025 год
Здесь представлены краткие формулировки важнейших результатов научных исследований сотрудников САО за последний год, представляемых обсерваторией в ОФН. Имеется доступ к архивам результатов с 1993 года.
Метагалактика
Чрезвычайно холодный хаббловский поток и масса Местной Группы
Местная Группа галактик занимает исключительное место в исследовании Вселенной. Современные глубокие обзоры поставляют непрерывный поток высокоточных данных о расстояниях, движении звезд и галактик, обнаружении новых спутников и тонких структур. Сопоставимая по качеству и детализации информация недоступна за пределами Местной Группы, что делает ее уникальной лабораторией для изучения эволюции звездных систем, распределения тёмной материи и её влияния на динамику галактик.
На основе наиболее полной коллекции данных о близких галактиках, проведен глубокий анализ поля скоростей в окрестностях Млечного Пути и Туманности Андромеды, что позволило существенно уточнить динамическую картину внутри Местной Группы. Получены новые надежные оценки полной массы нашей Галактики и Туманности Андромеды в пределах их вириальных радиусов, опирающиеся на расширенную статистику их спутников. Впервые показано, что периферийные члены Местной Группы демонстрируют необычайно «холодное» движение с крайне малой дисперсией лучевых скоростей 15 км/с, заметно ниже, чем ожидается в космологических моделях. Данное несоответствие между наблюдениями и предсказаниями стандартной ΛCDM космологии расширяет поле для дальнейших теоретических и наблюдательных исследований. Холодный Хаббловский поток прослеживается вплоть до границ вириальных зон Млечного Пути и Туманности Андромеды, что позволяет измерить полную массу Местной Группы MLG = 2.47×1012 M⊙ в широком диапазоне расстояний с точностью 6%. Установлено, что полная масса Местной Группы прекрасно согласуется с суммой масс нашей Галактики и Туманности Андромеды, оцененных по кинематике их спутников. Из этого мы заключаем, что практически вся масса Местной Группы сосредоточена внутри вириальных радиусов этих двух гигантских спиралей, что накладывает ограничение на распределение темной материи в системе.
Работа выполнена в рамках гранта РНФ №24-12-00277.
Авторы:
Макаров Д.Д., Макаров Д.И., Макарова Л.Н. (САО РАН) в кооперации Libeskind N. (Leibniz Institut für Astrophysik Potsdam), Козырев К.А. (САО РАН, КФУ).
Опубликовано:
1. Makarov Danila, Makarov Dmitry, Makarova Lidia, Libeskind Noam, “The frozen outskirts: A cold Hubble flow and the mass of the Local Group”, 2025, Astronomy & Astrophysics, 698, id. A178, pp. 8.
2. Makarov Danila, Makarov Dmitry, Kozyrev Kirill, Libeskind Noam, “Line-of-Sight Mass Estimator and the Masses of the Milky Way and Andromeda Galaxy”, 2025, Universe, 11, id. 144.
Подробнее
Обнаружение рассеивающих радиоволны экранов в направлении квазара 2005 + 403 в длительных наблюдениях на телескопе РАTАН-600
На основе многочастотных измерений на телескопе РАТАН-600 радиояркого квазара 2005 + 403, наблюдаемого сквозь тепловую плазму в газопылевой области Лебедь X в межзвездной среде Млечного пути, впервые зарегистрированы редкие события экстремального рассеяния (ЭР) радиоизлучения источника. Три характерные по форме изменения плотностей потока квазара на частотах 4.8, 8 и 11.2 ГГц были обнаружены в 2011, 2015 и 2020 гг. Эти события ЭР аппроксимированы численной моделью рассеивающего экрана-линзы, в результате определены следующие физические величины: средний угловой и линейный размер линзы: 0.3 ± 0.1 миллисекунды дуги, то есть 0.6 ± 0.1 а.е., собственное движение линзы 8.3 ± 0.7 миллисекунд дуги в год, и ее поперечная скорость движения 70 ± 6 км/с (расстояние до линз 1.8 кпк). Плотность тепловых электронов на луче зрения составила 1200 ± 120 см−3 и масса каждой линзы равна (0.8 ± 0.4) 10−15 M⊙. Принципиально важно, что восстановлен собственный, до рассеяния, угловой размер квазара 2005 + 403, равный 1.57 ± 0.14, 0.95 ± 0,08 и 0.68 ± 0.04 миллисекунд дуги на частотах 4.8, 8 и 11.2 ГГц соответственно. По результатам мониторинга квазара 2005 + 403 в 2015–2016 гг. впервые показано, что рассеивающие линзы одна за другой пересекали луч зрения на квазар. В результате достигнуто более четкое понимание пространственной структуры МЗС на самых малых масштабах, что в свою очередь, определяет неискаженные тепловой плазмой радиосвойства микроквазаров и квазаров, содержащих черные дыры.
Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН.
Авторы:
Корюкова Т.А. (КРАО РАН, АКЦ ФИАН), Трушкин С.А. (САО РАН), Пащенко И.Н. (АКЦ ФИАН), Пушкарев А.В (КРАО РАН, АКЦ ФИАН).
Опубликовано:
Koryukova T.A., Trushkin S.A., Pashchenko I.N., Pushkarev A.B. Probing plasma scattering screens towards the quasar 2005 + 403 with long-term RATAN-600 observations, 2025, MNRAS, V. 542, Iss. 4, pp. 2733-2751.
Архив достижений по тематике «Метагалактика»
Галактика
Открытие необычно сильной переменности у DDO68-V1, яркой голубой переменной (LBV) с рекордно низкой металличностью
LBV составляют немногочисленную группу молодых массивных звезд на продвинутых стадиях эволюции, в течение которых они теряют значительную часть своей массы в ветре и при «гигантских извержениях». В фазе LBV они находятся лишь малую часть своей жизни, заканчивая ее вспышкой сверхновой, либо переходом в звезды Вольфа-Райе. Так как большинство LBV найдено в Галактике и близких массивных галактиках, их металличность порядка солнечной или в разы ниже. Характерной особенностью LBV является оптическая переменность (типа S Dor) на временах годы с амплитудой до 1-2 зв. величин при почти неизменной болометрической светимости. Изучение влияния массивных звезд на эволюцию первых галактик особенно актуально в контексте открытий, сделанных на космическом телескопе JWST. Для понимания процессов в галактиках ранней Вселенной нужны модели массивных звезд c очень низкими металличностями, характерными для той эпохи. Проверка таких моделей возможна только на реальных звездах, видимых в галактиках с очень низкой металличностью, которые исключительно редки в близкой Вселенной.
DDO68-V1, LBV с рекордно-низкой металличностью, Z ~ 0.025 Z⊙, является уникальным объектом Местной Вселенной. По результатам нашего восьмилетнего фотометрического мониторинга DDO68-V1 на телескопах САО РАН и ГАИШ МГУ: БТА, Цейсс-1000 и 2.5-м КГО, выполненного после фазы гигантского извержения, впервые обнаружен феномен сильной переменности блеска с амплитудой 3-3.5 зв. величины на шкале порядка года. Это может быть переменность типа S Dor с амплитудой намного выше, чем у известных LBV, либо новый тип переменности. Его природа неизвестна и может быть связана с очень низкой металличностью звезды и/или с ее состоянием после гигантского извержения. Это открытие приводит к пониманию эволюции очень низкометалличных массивных звезд и новый импульс к их моделированию и интерпретации данных по галактикам ранней Вселенной.
Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН и частично с поддержкой гранта Минобрнауки России.
Авторы:
Пустильник С.А., Перепелицына Ю.А., Винокуров А.С., Москвитин А.С., Буренков А.Н., Масленникова О.А., Спиридонова О.И. (САО РАН) в кооперации Егорова Е.С. (Хайдельбергский университет), Горанский В.П. (ГАИШ МГУ).
Опубликовано:
1. Pustilnik S.A., Perepelitsyna Y.A., Vinokurov A.S., Egorova E.S, Moskvitin A.S., Goransky V.P., Burenkov A.N., Maslennikova O.A., Spiridonova O.I. Monitoring of DDO68 “Northern Ring” SF Regions in 2016-2023, 2024, Astroph.Bulletin, v. 79, 593-612.
2. Pustilnik S.A., Perepelitsyna Y.A. The variability of DDO68-V1, a unique, extremely metal-poor luminous blue variable, 2025, Astronomy & Astrophysics Letters, 695, L7.
V694 Mon: уникальные наблюдения динамического переноса массы между компонентами
V694 Mon — известная симбиотическая система, в которой ранее наблюдались высокоскоростные струи вещества, достигающие 6500 км/с. Самые ранние изображения этой системы, датированные 1899 годом, были обнаружены в Московской коллекции астрономических пластинок ГАИШ МГУ. За последующие 125 лет ее блеск вырос примерно в 100 раз. В 2018 г. авторам работы удалось зарегистрировать резкие изменения в ее поведении. Дальнейшие наблюдения в течение шести лет полость Роша компактного компонента — источника струй — была полностью заполнена веществом, перетекающим с холодного гиганта. В этой области сформировалась новая фотосфера, соответствующая звезде спектрального класса A4 I с нормальными характеристиками звездного излучения. Особенно важным новым результатом стало наблюдение, выполненное в феврале 2022 года на телескопе БТА САО РАН: была зарегистрирована вспышка эмиссии элементов s-процесса. Динамический режим переноса массы в подобных системах был ранее предсказан теоретически, однако скорость его развития в V694 Mon оказалась неожиданно высокой. Впервые в астрофизике этот процесс удалось проследить столь детально. Получены уникальные данные о работе естественного слоевого термоядерного источника внутри красного гиганта и о том, как продукты его активности взаимодействуют с окружающей средой. Были идентифицированы линии короткоживущих радиоактивных изотопов, невозможные для получения в лабораторных условиях, что представляет интерес и для специалистов по ядерной физике. Это исследование проливает свет на критическую фазу эволюции двойных систем с динамическим переносом массы и формированием общей оболочки.
Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН.
Авторы:
Горанский В.П. (ГАИШ МГУ, САО РАН); Барсукова Е.А., Буренков А.Н., Якунин И.А. (САО РАН), Метлова Н.В., Жарова А.В. (ГАИШ МГУ).
Опубликовано:
Goranskij V.P., Barsukova E.A., Burenkov A.N., Metlova N.V., Zharova A.V. and Yakunin I.A. V694 Mon: A Recent Event of Mass Transfer in the Dynamical Mode Galaxies V. 13, art. 59. P. 1-13.
Подробнее
Архив достижений по тематике «Галактика»
Солнечная система
RATANSunPy: надежный конвейер предобработки данных наблюдений Солнца РАТАН-600
Разработан пакет RatanSunPy — программная библиотека с открытым исходным кодом на языке Python, разработанная для доступа, визуализации и анализа многодиапазонных радионаблюдений Солнца, выполняемых на солнечном комплексе РАТАН-600. Пакет предоставляет полный набор средств обработки данных, включая прямой доступ к «сырым» данным, ключевые этапы их предобработки, такие как калибровка на уровень спокойного Солнца, а также инструменты для анализа солнечной активности. В их число входят автоматическое обнаружение локальных источников, их сопоставление с активными областями NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) и последующее определение параметров локальных источников и активных областей. RatanSunPy позволяет более эффективно исследовать тонкую структуру и динамику солнечной атмосферы, способствуя развитию исследований в области солнечной физики и повышению качества прогнозирования космической погоды. RatanSunPy — первый программый пакет для обработки данных наблюдений Солнца на РАТАН-600. Значимость работы состоит в том, что пакет RatanSunPy упростит доступ и обработку данным наблюдений Солнца РАТАН-600, что может увеличить производительность и продуктивность научных исследований. RatanSunPy может быть использован при соответствующей адаптации при обработке данных радионаблюдений Солнца на других телескопах.
Работа была выполнена при поддержке гранта РНФ №24-21-00476.
Авторы:
Курочкин Е.А., Шендрик А.В. (СПбФ САО РАН), Князева И.С. (ГАО РАН), Деркач Д.А. (НИУ ВШЭ), Макаренко Н.Г. (ГАО РАН).
Опубликовано:
Knyazeva I., Lysov I., Kurochkin E., Shendrik A., Derkach D., Makarenko N., RATANSunPy: A robust preprocessing pipeline for RATAN-600 solar radio observations data, Astronomy and computing, 2025, v. 51, DOI: 10.1016/j.ascom.2024.100918.
Архив достижений по тематике «Солнечная система»
Аппаратурно-методические разработки
Метод поиска быстрых радиовсплесков в обзорах РАТАН-600 с помощью свёрточной нейросети
С 2017 года на телескопе РАТАН-600 в обзорах областей неба на разных склонениях на четырех четырех-канальных радиометрах в диапазоне 4.4–5 ГГц проводится поиск быстрых радиовсплесков (БРВ) — ярких быстрых импульсных событий (<1 мс), подверженных космической дисперсии. Для автоматизации поиска БРВ реализовано сканирование записей наблюдений свёрточной нейронной сетью, задача которой выделить БРВ в условиях радиопомех и высоких шумов радиометров. Нейросети для классификации двумерных изображений, которые используются в мировой практике, неприменимы к нашим данным из-за отсутствия второй координаты (четыре канала вместо типичных нескольких тысяч). Взяв за основу семейство нейросетевых архитектур EfficientNet, мы разработали собственную нейросеть для классификации многоканальных временных рядов с помощью одномерных сверток, что учитывает особенности массива данных и уменьшит количество обучаемых параметров.
Для подавления ложноположительных детекций применяется каскадная схема из двух нейросетей, где вторая нейросеть предназначена для проверки кандидатов, предоставляемых первой сетью. Это позволило сократить ложноположительные срабатывания до величин порядка 0.0005% (реальное значение регулируется задаваемым порогом вероятности). Такой низкий показатель необходим из-за большого количества записей, рассматриваемых нейросетью, — процесс сканирования осуществляется делением временных рядов на отрезки длиной в одну секунду.
Метод способен детектировать сигналы БРВ даже на уровне, сравнимом с шумами системы. Разработанная нейросеть может применяться для классификации любых многоканальных временных рядов в других научных и прикладных задачах.
Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН.
Авторы:
Кудрявцев Д.О., Трушкин С.А., Цыбулёв П.Г., Столяров В.А. (САО РАН).
Опубликовано:
Kudryavtsev D.O., Trushkin S.A., Tsybulev P.G., Stolyarov V.A., “Neural networks in the search for fast radio bursts with RATAN-600”, Astronomy and Computing, 2026, Volume 54, id. 101002.
Внедрение нового дециметрового двухчастотного радиометра на основе рупорной антенны с совмещенным фазовым центром
На РАТАН-600 разработан и введен в круглосуточные наблюдения дециметровый двухчастотный радиометр диапазонов 13 и 21 см (с ширинами полос 100 МГц). По техническому заданию САО РАН для этого радиометра разработана двухдиапазонная рупорная антенна с совмещенным фазовым центром (ФГУП СКБ ИРЭ РАН), а также сверхмалошумящие усилители, полосно-пропускающие фильтры и направленные ответвители (АО НПФ МИКРАН, г. Томск). Радиометр заменил приемники предыдущего поколения на длинах волн 13 и 25 см и позволил реализовать наблюдения с предельно возможной для неохлаждаемого радиометра чувствительностью по спектральной плотности потока до 10 мЯн. Результатом внедрения радиометра является увеличение числа детектируемых радиоисточников в несколько раз.
Радиометр используется в штатных наблюдениях точечных и протяженных радиоисточников с возможностью реализации активного цифрового помехоподавления, поиск быстрых радиовсплесков, спектральные наблюдения линии нейтрального водорода 21 см, пульсаров и др.
Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН.
Авторы:
Цыбулёв П.Г., Нижельский Н.А., Призов П.В., Кратов Д.В., Удовицкий Р.Ю., Сотникова Ю.В., Борисов А.Н., Хапаев А.А. (САО РАН).
Подробнее
Архив достижений по тематике «Аппаратурно-методические разработки»
Астрономическое образование
Архив «Астрономическое образование»