Поляризационные исследования галактического радиоизлучения на дециметровых и метровых волнах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.02, кандидат физико-математических наук Пасека, Анатолий Михайлович

• Пасека, Анатолий Михайлович
• кандидат физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Пасека, Анатолий Михайлович

Введение

1. Астрофизическое значение исследований линейно поляризованной составляющей радиоизлучения Галактики

1.1. Поляризационные характеристики синхр о тронного излучения и методы их измерений

1.2. Основные экспериментальные работы по исследованию линейно поляризованного радиоизлучения Галактики

1.3. Основные положения главы 1 . г.

2. Технические требования к радиополяриметрам. Методика поляризационных измерений

2.1. Облучатели антенн

2.2. Приемники радиополяриметров

2.3. Четырехканальный поляриметр дециметрового диапазона.

2.4. Методика измерений линейной поляризации и редукция экспериментальных данных.

2.5. Основные положения главы

3. Обзоры линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения в области Петли III в диапазоне дециметровых и метровых волн

3.1. Обзор линейной поляризации на частоте 920 МГц.

3.2. Наблюдения линейной поляризации галактического радиоизлучения вблизи волны 1м

3.2.1. Поляризационные наблюдения на частоте 290 МГц

3.2.2. Поляризационные наблюдения на частоте 334 МГц

3.2.3. Поляризационные наблюдения на частоте 240 МГц

3.3. Исследование линейной поляризации на шести частотах в диапазоне 375 Ч- 448 МГц

3.4. Обсуждение результатов поляризационных обзоров

3.4.1. Пространственное распределение поляризационных параметров в области Петли III

3.4.2. Исследование структуры области высокой поляризации и ее модельное представление

3.5. Основные положения главы

4. Результаты многочастотных поляризационных наблюдений отдельных областей Галактики методом сопровождения

4.1. Измерение линейной поляризации галактического радиоизлучения в избранных направлениях

4.2. Частотный спектр поляризационных характеристик области а = 4Ь 30ш, 6 = 61° и модельное представление этой области.

4.3. О частотном спектре поляризованной компоненты галактического радиоизлучения в направлении Северного Полюса Мира

4.4. Линейно поляризованное радиоизлучение в направлении Северного полюса Галактики

4.5. Линейная поляризация галактического радиоизлучения на частоте 102 МГц около 1=140°, Ь=+8°

4.6. Основные положения главы

5. Природа области высокой поляризации

5.1. Особенности синхр о тронного радиоизлучения области высокой поляризации

5.2. О пространственной локализации области высокой поляризации

5.3. О возможности отождествления области высокой поляризации с молекулярным облаком.

5.4. Ориентация магнитного поля в области высокой поляризации

5.5. Основные положения главы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поляризационные исследования галактического радиоизлучения на дециметровых и метровых волнах»

Актуальность проблемы. Большая часть распределенного радиоизлучения нашей Галактики на дециметровых и метровых волнах имеет синхр о тронную природу и генерируется релятивистскими электронами, движущимися по винтовым траекториям в слабых межзвездных магнитных полях. Одной из особенностей синхротронного излучения является его частичная линейная поляризация. Степень линейной поляризации синхротронного излучения ансамбля релятивистских электронов со степенным спектром N(E) ос Е~у в однородном магнитном поле в вакууме равна

7 + 1

Ро = 7Тт7з

Так для типичного значения 7 = 2.6 степень поляризации составляет 73%. В действительности степень поляризации наблюдаемого линейно поляризованного радиоизлучения даже на высоких частотах обычно не превышает 20 процентов, что обусловлено сложной структурой магнитного поля, которое имеет регулярную и хаотическую составляющую.

При распространении излучения в намагниченной межзвездной плазме плоскость поляризации линейно поляризованной волны испытывает фарадеевское вращение. Угол поворота равен L р(рад) = 0.81 А21 NeB\\dl о где Ne — электронная концентрация в см3, 1 — длина пути в парсеках, Л — длина волны в метрах, Бц — продольная составляющая магнитного поля в микрогауссах.

В протяженном источнике синхротронное радиоизлучение генерируется на разных глубинах, и, соответственно, плоскость поляризации излучения поворачивается внутри источника на разные углы, что приводит к уменьшению степени поляризации радиоизлучения на выходе из источника.

По характеру изменений яркостной поляризационной температуры и позиционного угла с частотой можно оценить электронную концентрацию и продольную составляющую магнитного поля как в источнике радиоизлучения, так и в межзвездной среде между ним и на

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Большая часть распределенного радиоизлучения нашей Галактики на дециметровых и метровых волнах имеет синхротронную природу и генерируется релятивистскими электронами, движущимися по винтовым траекториям в слабых межзвездных магнитных полях. Одной из особенностей синхр о тронного излучения является его частичная линейная поляризация. Степень линейной поляризации синхр о тронного излучения ансамбля релятивистских электронов со степенным спектром N(E) ос в однородном магнитном поле в вакууме равна

7 + 1

РО = ,

7 + 7/3

Так для типичного значения у = 2.6 степень поляризации составляет 73%. В действительности степень поляризации наблюдаемого линейно поляризованного радиоизлучения даже на высоких частотах обычно не превышает 20 процентов, что обусловлено сложной структурой магнитного поля, которое имеет регулярную и хаотическую составляющую.

При распространении излучения в намагниченной межзвездной плазме плоскость поляризации линейно поляризованной волны испытывает фарадеевское вращение. Угол поворота равен L р(рад) = 0.81 X2 J NeB\\dl о где Ne — электронная концентрация в см3, 1 — длина пути в парсеках, Л — длина волны в метрах, Вц — продольная составляющая магнитного поля в микрогауссах.

В протяженном источнике синхротронное радиоизлучение генерируется на разных глубинах, и, соответственно, плоскость поляризации излучения поворачивается внутри источника на разные углы, что приводит к уменьшению степени поляризации радиоизлучения на выходе из источника.

По характеру изменений яркостной поляризационной температуры и позиционного угла с частотой можно оценить электронную концентрацию и продольную составляющую магнитного поля как в источнике радиоизлучения, так и в межзвездной среде между ним и наблюдателем. Поскольку межзвездная среда весьма неоднородна фа-радеевская деполяризация меняется от направления к направлению особенно существенно на длинных волнах (Л > 1м). Ввиду того, что угол фарадеевского вращения плоскости поляризации радиоизлучения на частотах выше ~ 1 ГГц пренебрежимо мал (< 3°), карты позиционных углов ("поляризационных векторов") позволяют определить структуру составляющей магнитного поля, перпендикулярной лучам зрения. По спектру поляризационной яркостной температуры на этих частотах можно определить энергетический спектр релятивистских электронов в межзвездном пространстве.

Диапазон длин волн, на которых в настоящее время проводятся исследования поляризации галактического радиоизлучения, ограничен в длинноволновой части метровыми волнами из-за фарадеевской деполяризации, а в коротковолновой части из-за малой яркостной температурой синхротронного излучения .

Линейная поляризация непрерывного радиоизлучения Галактики впервые была обнаружена В.А.Разиным на волнах 1.45 и 3.3м [1, 2, 3]. За рубежом первые результаты поляризационных исследований были получены в 1962г.[4]. С этого времени в ряде радиоастрономических обсерваторий (в Голландии, Англии , Австралии и Канаде) были выполнены поляризационные обзоры обширных областей небосвода на частотах 408, 610, 820, 1407 и 1415МГц [5, 6, 7, 8, 9], а также обзор на частоте 240.5 МГц небольшого участка небосвода в направлении антицентра Галактики [10]. Эти наблюдения поляризации на небольшом числе частот не дают возможности получить исчерпывающую интерпретацию поляризационных результатов, т.к. они не позволяют учесть немонотонную частотную зависимость поляризационных параметров в ряде областей Галактики.

Программа поляризационных исследований НИРФИ предусматривает иной подход: детальное изучение наиболее примечательных областей Галактики, в частности, петлевых объектов — Петля III и Петля I, области Северного полюса Мира, а также область Северного полюса Галактики в более широком частотном диапазоне 88-^1680 МГц на большем числе частот. Регулярные измерения поляризации галактического радиоизлучения начались в 1965 г на радиоастрономической обсерватории НИРФИ Старая Пустынь в в Нижегородской области (географическая широта места 55°39', долгота 2/154тп325), где наблюдается относительно низкий уровень радиопомех.

Трудность поляризационных измерений связана с тем, что необходимо обнаружить незначительную линейно поляризованную компоненту галактического радиоизлучения на фоне общего космического радиоизлучения и теплового радиоизлучения земного покрова, которое частично поляризовано. Учет побочных эффектов представляет основные трудности, поскольку величина последних обычно сравнима с полезным сигналом и зависит от угла места, азимута радиотелескопа и изменяется со временем из-за того, что уровень радиоизлучения Земли изменяется в течение наблюдений. Корректность учета побочных эффектов во многом определяет точность измерений поляризационных параметров галактического радиоизлучения. На это указывает анализ ряда поляризационных обзоров зарубежных авторов, выполнивших наблюдения на одних и тех же частотах, но результаты которых существенно отличаются.

Исследования линейной поляризации галактического радиоизлучения представляют большой астрофизический интерес так, как позволяют получить существенную информацию о межзвездном магнитном поле, пространственном распределении ионизированного газа и релятивистских электронах в Галактике.

Цель работы состоит в получении новых данных о межзвездной среде по результатам исследования линейно поляризованного радиоизлучения Галактики. При этом в основу положены:

1. Исследования углового распределения линейно поляризованной компоненты распределенного галактического радиоизлучения в области крупномасштабной неоднородности — Петли III в дециметровом и метровом диапазонах волн. Исследование природы Петли III по результатам радиополяризационных и других астрофизических данных.

2. Детальное исследование тонкой структуры частотных спектров яркостной температуры и позиционного угла линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения в области высокой поляризации (ОВП ) ( 100° < / < 165°, -4° < Ъ < +16°) в диапазоне 240 ~ 920 МГц на большом числе частот.

3. Эталонирование линейно поляризованных параметров в области низкой поляризации — Северного полюса Мира в интервале частот 88 -г 1415 МГц.

4. Многочастотные измерения яркостной температуры и позиционного угла плоскости поляризации линейно поляризованной компоненты радиоизлучения Галактики в направлении ее Северного полюса.

5. Исследование природы ОВП с центром в / = 147°, Ъ = +8°.

Научная новизна. Выполнены многочастотные (на 11 частотах в интервале 102 + 920 МГц) измерения яркостной температуры и позиционного угла линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения в области Петли III. Наблюдения на частоте 920МГц [13] показали, что на небосводе выделяется область с высокими значениями (ОВП), ограниченная координатами 105° < I < 165°, —4° < b < +16° . В работе [12], выполненной на частотах 437, 510, 735 МГц, отмечалось, что мера вращения мала в центре этой области (Z = 142°, b = +8°) и увеличивается к ее краям. При I > 145° мера вращения положительна, а при I < 140° — отрицательна. Это свидетельствует о преобладающей роли упорядоченной составляющей магнитного поля в указанной области. На частоте 290МГц обнаружена наиболее яркая в линейно поляризованном радиоизлучении область — яркое пятно [14], ограниченная координатами 140° < I < 156°, 0° < Ъ < +15° с координатами центра I = 147°, b = +8° (ПО 147+8), Яркое пятно линейно поляризованного радиоизлучения представляется более или менее симметричным. Яркое пятно составляет только часть области высокой поляризации. Это свидетельствует о том, что на долготах I < 140° радиоизлучение на низких частотах существенно деполяризуется. Поляризационные температуры в ПО 147+8 на частоте 334 МГц несколько выше, чем на частоте 290 МГц. В центре ПО 147+8 на частоте 334 МГц максимальные значения Tf и 11К , а окрестностях этой области поляризационные яркостные температуры (2+3) К [15]. На частоте 240 МГц поляризационные яркостные температуры в среднем меньше, чем на частотах 290 и 334 МГц. Проведено калибровка поляризационных температур и позиционных улов методом сопровождения отдельных точек небосвода в пределах ОВП в интервале 240 + 920 МГц на большом числе частот. Установлено, что частотный спектр яркостной поляризационной температуры Tjf в диапазоне 290 + 510 МГц является немонотонным и имеет осциллирующую структуру [23, 24], вследствие чего спектральный индекс поляризованного радиоизлучения ßp, в отличие от спектрального индекса полного радиоизлучения, меняется в широких пределах —2<(Зр< +4 (ТЦ ос г//3р) на галактических широтах 3° < Ь < 20°. Максимальные значения наблюдаются в диапазоне частот 290 -т- 334 МГц. Детально исследовано пространственное распределение яркостных поляризационных температур и позиционных углов в области высокой поляризации. Наблюдаемые поляризационные данные хорошо объясняются в предположении, что межзвездное магнитное поле в области высокой поляризации имеют квазирегулярную структуру при этом угловые и частотные изменения и х обусловлены эффектом Фарадея и описываются выражением (вт <р)/(р) где <р — угол поворота плоскости поляризации радиоизлучения в области излучения.

Сделано предположение, что источник высокой поляризации находится на расстоянии между 245 пк и 500 пк. Это следует из фарадеев-ской деполяризации радиоизлучения в Стремгреновской зоне вокруг звезды В2 Уе (НБ 20336) [76], расположенной на расстоянии 245 пк, и исследований поляризации света звезд, которая происходит на расстоянии не далее чем 500 пк. Выдвинута гипотеза о возможном отождествлении области высокой линейной поляризации с газопылевым облаком, которое расположено на расстоянии 300 пк и почти полностью совпадает с границами газопылевого облака (100° < I < 164°, -4° < Ь < +10°).

Проанализированы результаты измерений яркостной температуры и позиционного угла линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения в направлении Северного полюса Мира на 13 частотах в интервале частот 88-Ь 1407 МГц [27, 28, 29]. Полученные значения яркостной поляризационной температуры Т£ и позиционного угла являются наиболее многочастотными. Установлено, что в интервале частот 200 1407 МГц спектр в отличие от спектра в ОВП имеет степенную зависимости со спектральным индексом (Зр = 1.87 ± 0.05, что отвечает выражению для степени линейной поляризации р(и) ос ^°-73±011. Мера вращения по результатам настоящих измерений равна ЯМ = (-0.9 ± 0.1) рад • м~2. Предложено интерпретировать полученные результаты с помощью статистической модели радиоисточника, состоящего из большого числа "ячеек" с квазиоднородным магнитным полем, в каждой из которых происходит фарадеевское вращение плоскости поляризации радиоизлучения.

На основании анализа такой модели исследована частотная зависимость интегральной линейной поляризации. Показано, что в интервале длин волн (0.7-г 2) м степень поляризации можно аппроксимировать степенной зависимостью р(А) ос А"0-8, что хорошо согласуется с данными наблюдений.

Выполнены измерения яркостной температуры и позиционного угла % плоскости поляризации линейно поляризованной радиоизлучения Галактики в направлении ее Северного полюса на частотах 290,408,910 МГц . Определено значение температурного спектрального индекса (Зр = 1.25 ± 0.2 (ос г/-^), что вдвое меньше значения температурного спектрального индекса ¡3 = 2.6 полного галактического радиоизлучения в том же диапазоне частот и направлении и заметно меньше значения для Северного полюса Мира (/Зр = 1.87±0.05).

Практическое и научное значение диссертации определяется тем, что исследование частотного спектра и углового распределения параметров линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения являются весьма информативным методом изучения структуры и величины межзвездного магнитного поля, пространственного распределения релятивистских и тепловых электронов как в самом источнике, так и в среде между ним и наблюдателем. Поляризационные измерения внеземного радиоизлучения имеют прикладное значение для исследования межпланетной среды и ионосферы посредством наблюдений фарадеевского вращения плоскости поляризации эталонных областей небосвода.

Личный вклад. Автор диссертации принимал непосредственное участие в наблюдениях и обработке данных линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения, результаты которых выносятся на защиту.

Участие автора диссертации в поляризационных наблюдениях началось с первых регулярных измерений, выполненных на радиоастрономической станции "Старая Пустынь" в 1965 г. Для обработки данных им была разработана методика учета фарадеевского вращения линейно поляризованного сигнала в ионосфере [12]; в 1969 г. автором выполнены наблюдения на высокой для поляризационных измерений частоте 920 МГц [13]; в 1972-г-1973 гг. были проведены наблюдения поляризации на частоте 102 МГц [9]; в 1974-1975 гг. автором были выполнены наблюдения поляризации на частоте 290 МГц [14]; в совместную работу [4] включены результаты поляризационных измерений выполненных автором на частотах 240, 290, 334 и 920 МГц в области Петли III; автором разработан и изготовлен четырехканальный поляриметр дециметрового диапазона волн для измерений линейно поляризованного галактического радиоизлучения [17]; в 1984-1988 гг. выполнены поляризационные измерения и проведена обработка данных на 7 частотах в диапазонах 375 -S- 448 МГц [18, 19, 20]; интерпретация результатов поляризационных наблюдений в области высокой поляризации, как правило, проводилась совместно с научным руководителем В.А.Разиным ; совместные работы по исследованию частотного спектра поляризационных параметров в направлении Северного полюса Мира основаны на результатах полученных в НИРФИ на 13 частотах, из них автором выполнены наблюдения на 7 частотах (334, 375, 385, 395, 408, 437, 448 МГц).

Апробация результатов исследований. Работы, составляющие основу настоящей диссертации, выполнялись по плану важнейших работ НИРФИ и на завершающем этапе — при поддержке грантов РФФИ N 97-02-16256-а, N 98-02-31014 и ФЦНТП подпрограмма "Астрономия" проект N 1.3.7.2. Полученные результаты включались в отчеты Научного совета по комплексной проблеме "Радиоастрономия". Основные результаты диссертационной работы докладывались на 7-й Всесоюзной конференции по радиоастрономии (г.Горький, 1972г.); 12-ой Всесоюзной конференции по галактической и внегалактической радиоастрономии (г.Звенигород, 1979г.); 17-й Всесоюзной конференции по радиоастрономической аппаратуре (г.Ереван, 1985г.); 19-й Всесоюзной конференции по галактической и внегалактической радиоастрономии (г.Таллин, 1987г.); 23-ей Всесоюзной конференции по галактической и внегалактической радиоастрономии (г.Ашхабад, 1991г.); 25-ой радиоастрономической конференции (г.Пущино, 1993г.); 26-ой радиоастрономической конференции (г. Санкт-Петербург, 1995г.); 27-ой радиоастрономической конференции (г.Санкт-Петербург, 1997г.); 6th European and 3rd

Hellenic Astronomical Society Conference

Thessaloniki, Greece, 1997) и на научных семинарах НИРФИ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Диссертация изложена на 158 страницах, включая 39 рисунков, 13 таблиц и 97 наименований списка цитируемой литературы.

Заключение диссертации по теме «Астрофизика, радиоастрономия», Пасека, Анатолий Михайлович

5.5. Основные результаты раздела 5.

1. Область высокой линейной поляризации галактического радиоизлучения (100° < I < 165°,-4° < Ь < +16°) обладает рядом осбен-ностей: асимметрией в распределении полной и поляризационных яркостных температур относительно галактической плоскости (более низкие значения Ть и наблюдаются на отрицательных широтах); незначительной поляризацией в противолежащем направлении 1=320°; более высокими значениями температурного спектрального индекса (/3 = 2.8); частотная и пространственная деполяризация радиоизлучения обусловлена эффектом Фарадея и приблизительно описываются выражением вт(ДМЛ2)/(ДМЛ2). Отмеченные особенности свидетельствуют, что источник дополнительного синхротрон-ного излучения представляет физически обособленный протяженный объект Галактики.

2. Большая часть поляризованного галактического радиоизлучения в направлении ОВП генерируется на расстоянии превышающем 245 пк, что следует из фарадеевской деполяризации радиоизлучения в стрем-греновской зоне вокруг звезды В2 Уе(БХ) 20336), расположенной на расстоянии более 245 ± 37пк.

3. Петля III согласно одной из гипотез является близким старым остатком сверхновой оболочечного типа, оболочка который служит источником дополнительного синхр о тронного радиоизлучения с высокой линейно поляризованной компонентой. Ближняя сторона об-лочки сверхновой расположена на расстоянии 50 + 100 пк от Солнца и ее излучение должно вносить основной вклад в поляризованную компоненту и не искажаться в направлении звезды НО 20336, в то время, как наблюдается почти полная деполяризация. Следовательно, гипотеза о близком старом остатке сверхновой находится в противоречии с наблюдениями.

4. Область высокой поляризации почти полностью совпадает с координатами газопылевого облака 100° < I < 164°,—4° <Ъ< +10° ("кольцо Линдблада"), расположенного на расстоянии около 300 пк. Исследования межзвездных магнитных полей показали, что напряженность поля зависит от плотности межзвездной среды п: В ос те9, гДе П0ЭТ0МУ поле в облаках сильнее, чем среднее поле в межзвездной среде. При увеличении магнитного поля в т раз объемная излучательная способность возрастает довольно сильно (е ос

З-у+7) ч т что указывает на возможность протяженных молекулярных облаков служить источником дополнительного синхротронного радиоизлучения. Оценки яркостной температуры синхротронного радиоизлучения указанного облака удовлетворительно согласуются с наблюдаемой избыточной Ть на частоте 408 МГц в направлении ОВП. 5. Крупное молекулярное облако "кольцо Линдблада" является источником высокой поляризации и лежит во II галактическом квадранте. Это облако принадлежит расширяющемуся газовому кольцу, которое растянуто дифференциальным вращением Галактики в направлении I и III галактических квадрантов, и имеет форму эллипса. В межзвездном газе почти всегда выполняется условие вмороженности магнитного поля, ввиду этого магнитные силовые линии ориентированы вдоль газового кольца. Вблизи плоскости Галактики в направлении I 140° наблюдается максимальная степень поляризации и мера вращения равна нулю, следовательно, луч зрения почти перпендикулярен к магнитному полю и, соответственно, к газопылевому облаку "кольцо Линдблада" т.е. поле направлено к I = 50°.

Таким образом, наблюдения поляризации галактического радиоизлучения и света звезд в области высокой поляризации характеризуют ориентацию магнитного поля в локальном газопылевом комплексе "кольцо Линдблада".

Заключение

Настоящая диссертация посвящена экспериментальным исследованиям линейно поляризованной компоненты непрерывного галактического радиоизлучения, выполненным автором в течение почти тридцати лет. Целью поляризационных наблюдений являлось получение новых данных о пространственном распределении и частотной зависимости яркостной поляризационной температуры и позиционного угла, необходимых для получения информации о структуре и величине галактического магнитного поля, а также исследования природы и пространственной локализации источников повышенного поляризованного радиоизлучения в отдельных областях небосвода.

Наблюдения были выполнены на 13 частотах в диапазоне частот 102 -г 920 МГц в части небосвода с координатами 54° < 6 < 72°, а < 1АН . На большинстве частот подобные измерения выполнены впервые.

Получены следующие основные результаты.

1. В обзоре на частоте 920 МГц в пределах исследованного участка небосвода выделяются две области с высокой поляризацией (около 2 К) с центром вблизи I = 144°, Ь = +6° и I = 131°, Ь = +9°, а также протяженная область с низкой поляризацией (менее 0.3 К) вдоль Ъ = +20°.

2. Исследована угловая зависимость яркостных поляризационных температур и позиционных углов в области высокой поляризации на частотах 610, 920 и 1415 МГц. Установлено, что в интервале долгот 135° Ч-155° наблюдается линейная зависимость \д{0 характерная для поляризованного радиоизлучения плоского слоя с однородным магнитным полем. Получена зависимость меры вращения от галактических координат в указанной области. Показано, что в интервале галактических долгот (120° -Ь 160°) при Ъ = +8° зависимость имеет симметричную форму относительно I и 140° , что хорошо объясняется фарадеевской деполяризацией.

3. Обнаружено яркое "поляризованное" пятно на частоте 290 МГц с центром при I = 147°,Ъ = +8°. "Поляризованная" область представляется симметричной с угловыми размерами на уровне половинной температуры Al = 10°30', АЬ = 9° . В центре области Tf = 11.2 ± 1.0К, а в ее окрестностях Tf та 2К.

4. Исследована частотная зависимость яркостной поляризационной температуры Т£(и) и позиционного угла Xgiy) в области с координатами а = 4/l30w, 6 = 61° (/ = 147°, Ъ = +9°) в диапазоне частот 290 -г- 1415 МГц (на 13 частотах). Установлено, что частотная зависимость является немонотонной с минимумом вблизи 448 МГц и четко выраженным максимумом Т^(и) в интервале частот 290 -г 334 МГц.

5. Исследован частотный спектр Tf и \д в направлении Северного полюса Мира в диапазоне частот 88 — 1407 МГц (на 15 частотах), в результате которых установлена степенная зависимость Щи) (!ГI ОС „-I.87i0.05).

6. Выполнены калибровочные измерения ТЦ и Хд в направлении Северного полюса Галактики на частотах 910, 408, 290 МГц. По результатам измерений определено значение температурного спектрального индекса /Зр = 1.25 ± 0.2.

7. Установлено, что источник высокого линейно поляризованного радиоизлучения представляет обособленный протяженный объект Галактики, расположенный на расстоянии между 245 пк и 500 пк.

8. Выдвинута гипотеза для объяснения природы области высокой поляризации, согласно которой источником дополнительного син-хротронного радиоизлучения может являться молекулярное облако "кольцо Линдблада", которое почти полностью совпадает с границами области высокой поляризации (100° < I < 164°, -4° < Ъ < +10°).

Результаты, представленные в настоящей диссертации, показывают, что поляризационные исследования галактического радиоизлучения являются важным источником информации о физических условиях в межзвездном пространстве.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Пасека, Анатолий Михайлович, 2000 год

1. Разин В. А. Предварительные результаты измерения поляризации космического радиоизлучения на волне 1,45 м. Радиотехника и электроника, 1956, N6, с. 846-851.

2. Разин В.А. Поляризация космического радиоизлучения на волнах1,45 и З,Зм. Астрон. ж., 1958, N2, с. 241-252.

3. Разин В. А. Поляризация и спектры синхр о тронного радиоизлучения Галактики и дискретных источников. Докторская диссертация. Горький, 1971.

4. Westerhout G., Seeger С. L., Brown W.N., TinbergenJ. Polarization of the Galactic 75-cm radiation. Bull. Astron. Inst. Neth., 1962, v. 16, N518, p.187-212.

5. Baker J.R., Smith F.G. The linear polarization of part of the northern sky at 73-cm wavelength. Mon. Not. R. astr. Soc., 1971, v.152, No.3, p.361-376.

6. Baker J. R., Wilkinson A. The linear polarization of part of the northern sky at 49 cm wavelength (II). Jodrell Bank Annals, 1974, v. 2, pt. 2, p. 84248. •

7. Berkhuijsen Elly M. A Survey of the continuum radation at 820 MHz between Declinations —7° and +85°. Astron. Astrophys., 1971, v. 14, 359386.

8. Bingham R.G. Linear polarization of the galactic radio emission at 1407 MC/S. Mon. Not. R.astr.Soc., 1966, v.134, p.327-345.

9. SpoelstraT. A.Th. A survey of linear polarization at 1415 MHz. III. Method of reduction for the galactic spurs. Astron. Astrophys.Supp.Ser., 1972, v. 7, N 2, p. 169-230.

10. Wilkinson A. Linear polarization of the region round I = 140°, b = +8° at 240.5 MHz. Mon. Not. astr. Soc.,1973, v.163, No.2, p.147-161.

11. Verschuur G.L., KellermannK.I. Galactic and Extragalactic Radio Astronomy, New York, 1988.

12. Пасека A.M. Исследование распределения галактического радиоизлучения на частоте 920 МГц в области Петли III. Астрон. ж., 1978, т. 55, вып. 6, с. 1163-1168.

13. Пасека A.M., Попова JL В., РазинВ. А. Яркое пятно линейно — поляризованного излучения Галактики на Л = 1 м. Астрон. ж., 1976, т. 53, N 2, с. 286-287.

14. Пасека A.M., Попова JI.B., Разин В. А., Теплых А. И. Поляризационные исследования галактического радиоизлучения в области Петли III на частотах 240, 290, 334 и 920 МГц. Препринт НИРФИ, Горький, 1979, т. 128, с. 1-104.

15. Пасека A.M., Попова Л.В., Разин В. А., Архангельский В. Г., Самохвалов Ю. Е. Линейная поляризация галактического радиоизлучения на частоте 102МГц около I = 140°, Ь = +8°. Изв.вузов. Радиофизика, 1975, т. 18, N7, с. 926-929.

16. Пасека A.M. Четырехканальный радиометр дециметрового диапазона волн для измерений линейно поляризованного галактического радиоизлучения. XVII Всесоюзная конференция. Радиоастрономическая аппаратура. Тезисы докладов. Ереван, 1985, с. 272-273.

17. Пасека A.M. Радиополяризационные исследования Петли III и области Полярной звезды в длинноволновой части дециметрового диапазона волн. Препринт НИРФИ, Горький, 1990, N 300, ч. I, с. 1-14.

18. Пасека A.M., Корелов O.A. Радиополяризационные исследования Петли III и области Полярной звезды в длинноволновой части дециметрового диапазона волн. Препринт НИРФИ, Горький, 1990, N300, ч. И, с.1-55.

19. Пасека A.M. Радиополяризационные исследования Петли III и области Полярной звезды в длинноволновой части дециметрового диапазона волн. Препринт НИРФИ, Горький, 1990, N300, ч. III, с. 199.

20. Пасека A.M. Радиополяризационные исследования Петли III в длинноволновой части дециметрового диапазона волн. Астрон. ж., 1993, т.70, вып. 2, с.258-264.

21. Корелов О.А., Пасека A.M. О тонкой структуре частотного спектра яркостной температуры линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения. XIX Всесоюзная конференция по радиоастрономии. Тезисы докладов. Таллин, 1987, с.76-77.

22. Пасека A.M., Разин В. А. Фарадеевская деполяризация галактического радиоизлучения в направлении а = 4Л30ТО, 6 = 61° (/ = 147°, b = +9°). XXV Радиоастрономическая конференция. Тезисы докладов. Пущино, 1993, с.94-95 .

23. Виняйкин Е.Н., Кузнецова И.П., Пасека A.M., Разин В.А., Теплых А.И. Спектр линейно поляризованной компоненты галактического радиоизлучения Северного полюса Мира. Письма в АЖ, 1996, т.22, N 7, с.1-8.

24. Vinyajkin E.N., I.P.Kuznetsova, A.M. Paseka, V.A. Razin and

25. Burn B. J. On the depolarization of discrete radio sources by faraday dispersion. Mon. Not. R. astr. Soc., 1966, v.133, p.67-83.

26. Виняйкин E.H., Пасека A.M. Линейно поляризованное радиоизлучение Галактики в направлении ее Северного полюса. Тезисы докладов. С — Петербург, 1997, т.1, с.110-111.

27. ХрулевВ.В. Исследование линейной поляризации космического радиоизлучения и спектра яркостной температуры атмосферы земли в дециметровом диапазоне волн. Кандидатская диссертация. Горький, 1970.

28. ГетманцевГ.Г., РазинВ.А. К вопросу о поляризации нетеплового космического радиоизлучения. Труды пятого совещания по вопросам космогонии, Москва, 1956, 496-506.

29. Галактическая и внегалактическая радиоастрономия, под ред. Верскера Г.Л. и Келлерманна К.И., 1976, М., Мир.

30. Шкловский И.С. Сверхновые звезды. М., Наука, 1976.

31. Кисляков А.Г., РазинВ.А., ЦейтлинН.М. Введение в радиоастрономию. Часть I, 1995; частьII, 1996; частьIII (в печати). Изд.ННГУ.

32. Пасека А.М., Разин В.А. К вопросу о распределении линейной поляризации галактического радиоизлучения в области I = 120° -г 165°, Ъ = —4° — +15°. XXVII Радиоастрономическая конференция. Тезисы докладов. С — Петербург, 1997, т. 1, с. 120-121.

33. Пасека А.М., Разин В.А. Возможное отождествление области высокой поляризации галактического радиоизлучения (/ = 140°, b = +8°) с молекулярным облаком. XXVI Радиоастрономическая конференция. Тезисы докладов. С — Петербург, 1995, с. 73-74.

34. Рузмайкин А.А., Соколов Д.Д., Шукуров А.М. Магнитные поля галактик. Москва, Наука, 1988.

35. Kiepenheuer К.О. Phys.Rev., 1950, v.79, р.738

36. McGeeR.X., SleeO.B., Stanley G.J. Austr. J. Phys., 1955, v.8, p.347.

37. Van de Hulst H.C. Ann. Rev. Astron. Astrophys., 1967, v.5, 167.

38. Wielebinski R., Shakeshaft Y.R., Pauliny-Toth I.I.K. Observatory, 1962, v.82, p.158.

39. BrouwW.N., MullerC.A., TinbergenJ. Further polarization measurements at 75 cm. B.A.N, 1962, v.16, N518, p. 213-224.

40. Wielebinski R., Shakeshaft Y.R., Nature, 1962, v.195, p.982.

41. Wielebinski R., Shakeshaft Y.R., Mon. Not. R. astr. Soc., 1964, v.128, p.19

42. Berkhuijsen Elly M., Brouw W.N. Measurements of the galactic polarized radiation at 75 cm. B.A.N., 1963, v.17, N3, p.185-202.

43. MullerC.A., Berkhuijsen Elly M., BrouwW.N., Nature, 1963, v.200, p.155.

44. Berkhuijsen Elly M., Brouw W.N., Muller, Tinbergen J. B.A.N., 1964, v.17, p.465.

45. MatewsonD.S., Milne D.K. Nature, 1964, v.203, p.1273.

46. MathewsonD.S., MilneD.K. Austr. J. Phys., 1965, v.18, p.635.

47. MathewsonD.S., BrotenN.W., Cole D.J. Austr. J. Phys., 1965, v.19, p.93.

48. Мельников А.А., РазинВ.А., ХрулевВ.В. Изв. высш. уч. зав. — Радиофизика, 1967, т.10, с.1760.

49. Капустин П. А., Петровский А. А., Пупышева JI. В., Разин В. А. Линейная поляризация галактического радиоизлучения на частоте 210 МГц. Изв. вузов. Радиофизика,1973, т.16, N 9, с. 1325-1333.

50. Verschuur G.L. Observatory, 1968, v.88, p.15.

51. SpoelstraT.A.Th. Astr. Astrophys. Suppl. Series. 1972a, p.205.

52. WieringaM.N., deBruynA.G., JansenD., Brouw W.H., KatgertP. Small scale polarization structure in the diffuse galactic emission at 325 MHz. Astron. Astrophys., 1993, v.268, v.5, p.215-229.

53. Виняйкин E.H. Исследование линейно — поляризованной компоненты радиоизлучения Северного Полярного выступа на волне 31 см с высоким угловым разрешением. Астрон. ж., 1995, т.72, N5, с.674-686.

54. Berkhuijsen EllyM. A consistent scheme of definitions of polarisation brightness temperature. Astron. and Astrophys., 1975, v. 40, p. 311-316.

55. Spoelstra T.A.Th. A survey of linear polarization at 1415 MHz. IV. Discussion of the results for the Galactic Spurs. Astron.Astrophys., 1972, v.21, N 1, p.61-84.

56. MathewsonD.C., FordV.L. Polarization observations of 1800 stars. Mem.Roy.Astron. Soc., 1970, v.74, p.139-182.

57. Brouw W.N., SpoelstraT.A.Th. Linear polarization of the galactic background at frequencies between 408 and 1411MHz. reductions. Astron. Astrophys. Suppl, 1976, v.26, p.129-146.

58. СпулстраТ.А.Т. Магнитное поле Галактики. УФН, 1977, т.121, вып.4, с.679-694.

59. HanJ.L., Qiao G.J. The magnetic field in the disk of our Galaxy. Astron.Astrophys., 1994, v.288, p.759-772.

60. Абрамов В.И., Белов И.Ф., Мельников А.А. Коаксиальный облучатель дециметрового диапазона с переключением поляризации излучения. с.824-827.

61. Разин В.А., Хрулев В.В. Деполяризация космического радиоизлучения из-за дисперсии фарадеевского вращения плоскостей поляризации радиоволн. Изв. вузов. Радиофизика, 1965, т. VIII, N6, с.1064-1068.

62. Baars J.W.M., GenzelR., Pauliny-Toth J.J.K., Witzel A. The Absolute Spectrum of CasA. Astron. Astrophys., 1977, v.61, p.99-106.

63. Таблицы магнитного поля Земли. 1955, ИЗМИР АН СССР.

64. МитяковаЭ.Е., ЧереповицкийВ.А. Изв. высш., уч. зав. —Радиофизика, 1967, т.10, N1, с.7

65. Кузнецова И.П., Мельников А. А., Разин В. А. Спектр галактического радиоизлучения в диапазоне волн 17-32 см по данным поляризационных измерений. Изв. вузов. Радиофизика, 1975, т. XVIII, N10, с.1548-1549.

66. Laing R.A. Magnetic fields in extragalactic radio sources. Astrophys. J., 1981, v.248, p.87-104.

67. Howell T.F., Shakeshaft J.R. Nature, 1966, v.210, p.1318.

68. Howell T.F., Shakeshaft J.R. J. Atmospheric Terrest. Phys., 1967, v.29, p.1559.

69. LawsonK.D., Mayer C. J., Osborne J.L., Parkinson M.L. Varations in the spctral index of the galactic radio continuum emission in the northern hemisphere. Mon. Not. R. astr. Soc., 1987, v.225, p.307-327.

70. Разин В.А., ХижняковаИ.П. К вопросу о распределении ионизированного газа вблизи галактической плоскости. Изв. вузов. Радиофизика, 1965, т.VIII, N4, с.822-823.

71. Wilkinson A., Smith F.G. Characteristics of the local magnetic field determined from background polarization surveys. Mon.Not.astr.Soc.,1974, v. 167, p.593-611.

72. Elliot K.H. Nature, 1970, v.226, p.1236.

73. Reich P., Reich W. Spectral indeex variations of the galactic radio continuum emission: evidence for a galactic wind. Astron. Astrophys., 1988, v.196, p.211-226.

74. Комаров Н.С., Драгу нова А. В., КарамышВ.Ф., Орлова Л.Ф., По-зигунВ.А. Фотометрический и спектральный каталог ярких звезд. Киев, Наук.думка, 1979.

75. Haslam C.G., Salter С.J., Stoffel Н., Wilson W.E., 1982, Astr.Astrophys. Suppl. Ser., v.47, p.l.

76. АбраменковЕ.А., АлиакберовК.Д., КрымкинВ.В., СидорчукМ.А. Наблюдения некоторых типов протяженных объектов в декаметро-вом диапазоне волн на радиотелескопе УТР-2. XXV Радиоастрономическая конференция. Тезисы докладов. Пущино, 1993, с.83-84.

77. Dame Т.М. et. al. A composite СО of the entire Milky Way Astrophysical J., 1987, v. 322, p. 706-720.

78. БочкаревН.Г. Местная межзвездная среда. Москва, Наука , 1990.

79. БочкаревН.Г. Основы физики межзвездной среды. Изд. МГУ, 1992.

80. АбраменковЕ.А., КрымкинВ.В., СидорчукМ.А. Структура антицентра Галактики в низкочастотном синхротронном радиоизлучении. XIX Всесоюзная радиоастрономическая конференция. Тезисы докладов. Таллин, 1987, с.78-79.

81. Tayler J.H., Manchester R.N., LyneA.G. Astropys.J.Supp.Ser., 1993, v.88, p.529.

82. Sokoloff Б.Б., BykovA.A., ShukurovA., Berkhuijsen E.M., BeckR., Poezd. Bepolarization and Faraday effects in galaxies. Mon.Not.R.Astron.Soc., 1998, v.299, p.189-206.

83. Haslam C.G.T., Salter C.J., Stoffel H. and Wilson W.E. Astron. Astrophys. Suppl., 1982, v.47,1.

84. Catalogue 2000.0. Edit by Hirshfield A. and Sinnot R., 1982, Cambrige University Press.

85. Duncan A.R., Reich P., Reich W., FarstE. Polarimetric structure in the first Galactic quadrant from the 2.695 GHz Effelsberg survey. Astron. Astrophys. 1999, v.350, pp.447-456.

86. Lindblad P.O., Grape K., Sandgvist A., Schroeber J. Astron. Astrophys., 1973, v.24, p.309.

87. OlanoC.A. Astron. Astrophys., 1982, v.112, p.195.

88. Пасека A.M. К вопросу об ориентации магнитного поля в межзвездной среде. Труды третьей научной конференции по радиофизике 7 мая 1999 г. Нижний Новгород, 1999, с.86.

89. Виняйкин Е.Н., КацО.В., Пасека A.M., Формозов Б.С. Измерение линейной поляризации радиоизлучения галактики в направлении ее северного полюса. Труды третьей научной конференции по радиофизике 7 мая 1999 г. Нижний Новгород, 1999, с.100-101.