Астроном-любитель из России открыл 80 звезд в Галактике

От наблюдений с балкона до участия в международных астрономических мероприятиях

Филипп Романов вдохновился космосом после того, как увидел полное лунное затмение 28 августа 2007 года, а решение заниматься астрономией принял в подростковом возрасте. Астрономов в его семье не было, в школе науку не преподавали, поэтому всю информацию приходилось искать и изучать самостоятельно — в энциклопедиях, учебниках и астрономических календарях.

«Первым моим телескопом был небольшой 60-мм рефрактор, который мне подарил дедушка в 2010 году. В то же время у меня появился доступ в интернет и я начал составлять прогнозы предстоящих астрономических явлений для своего местоположения тогда в Приморье — на моей малой Родине.

Позднее я стал безвозмездно популяризировать астрономию, делясь этими прогнозами с читателями местной газеты и отправляя фотоотчеты об астрономических наблюдениях в рубрику “Ты-репортер” РИА Новости, а в 2015 году стал лауреатом III степени губернаторской премии “Наше Подмосковье” — за самостоятельно реализованный проект “Популяризация астрономии в обществе”», — вспоминает Филипп Романов.

Первая его встреча с профессиональными астрономами и астрономами-любителями произошла в 2012 году в Уссурийской астрофизической обсерватории во время наблюдения редчайшего астрономического явления — прохождения Венеры по диску Солнца. Тогда Филиппу Романову удалось первому из присутствующих сфотографировать процесс в просвете облачности и тумана с помощью своего 114-мм телескопа.

Спустя 10 лет, в 2022 году, астроному из России удалось дистанционно принять участие в XXXI-й Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (IAUGA 2022). Для астронома-любителя выступление на таком крупном научном мероприятии — редкость, но организаторы одобрили Романову грант для виртуального участия.

Сейчас Филипп Романов — первооткрыватель 80 переменных звезд в нашей Галактике; двух внегалактических сверхновых звезд — вспышек во время конечных этапов эволюции звезд; трех Новых — звезд, блеск которых внезапно возрастает, а затем, постепенно, возвращается к исходному уровню — в галактике M31; десяти кандидатов в планетарные туманности; трех астрономических транзиентов — возможных сверхновых звезд, для подтверждения которых не было возможности получить их спектры; четырех пар двойных звезд, вероятно, связанных гравитационным взаимодействием.

Как удаленное использование телескопов позволяет изучать небесные тела

Собственные научные открытия Филипп Романов совершает с 2016 года — тогда он начал находить неизвестные науке переменные звезды, видимый блеск которых изменяется с течением времени, обрабатывая научные данные, полученные в рамках обзоров звездного неба. Его методика открытия одной из таких переменных звезд и ее последующее исследование с помощью удаленных телескопов сети AAVSOnet в 2021 году была описана в его научной статье, опубликованной в рецензируемом журнале JAAVSO.

Филипп также научился открывать переменные звезды на оцифрованных архивных фотопластинках и обнаружил: на изображениях из различных обзоров неба — 10 кандидатов в планетарные туманности.

«С помощью удаленных телескопов я начал проводить астрономические наблюдения в 2019 году, когда мне было безвозмездно предоставлено — для научных исследований — некоторое количество наблюдательного времени на телескопах сети iTelescope.Net. Позже я начал использовать бесплатный публичный роботизированный 0.61-м. телескоп обсерватории Берк-Гаффни (BGO), а также получил разрешение от владельца обсерватории Эбби-Ридж (ARO) для использования его роботизированного 0.35-м. телескопа и 100-мм телескопа Mini-Robotic Observatory (MRO).

Когда у меня уже было достаточно собственного опыта исследований небесных тел на удаленных телескопах, то я дважды получил — после одобрения моих заявок — несколько часов наблюдательного времени и на более крупном двухметровом Ливерпульском телескопе».

Филипп Романов рассказывает, что наиболее доступное из направлений для любительских исследований — фотометрия небесных тел, то есть измерение их блеска. Например, информация об открытиях ярких катаклизмических переменных звезд публикуется на странице «Transient Objects Confirmation Page» Центрального бюро астрономических телеграмм, после чего профессиональные астрономы или опытные астрономы-любители подтверждают или опровергают существование заявленных объектов на небе.

Для подобной подтверждающей съемки Романов использует указанные там координаты, определяет условия видимости объекта в виртуальном планетарии Stellarium для разных обсерваторий с удаленными телескопами, к которым есть доступ, а затем выбирает — по погодным условиям и наличию очереди к наблюдениям — один из телескопов для съемки.

После этого составляется запрос на съемку — с указанием небесных координат и таких параметров, как количество фотографий, время выдержки каждого фото и применяемые светофильтры. После получения изображений нужно найти объект на фотографиях, сравнив их с архивными изображениями из обзоров неба, например, PanSTARRS-1.

Последний шаг: измерить блеск объекта в сравнении с известным блеском соседних звезд в программном обеспечении MaxIm DL — данные о яркости берутся из каталогов в VizieR — и отправить полученные фотометрические данные в Центральное бюро астрономических телеграмм. Так Филипп Романов стал одним из тех, кто подтвердил V1674 Геркулеса — самую быструю Новую в истории наблюдений.

Запрашивая регулярную фотосъемку переменных звезд, которые не нуждаются в подтверждении, астроном получает данные об изменении их блеска в динамике. Эти зафиксированные перемены используются для изучения звезд: 4 марта 2021 года Романов зафиксировал повторную вспышку переменной звезды ASASSN-21au редкого типа и позже стал одним из соавторов научной статьи об исследовании этого небесного тела, опубликованной в престижном научном журнале The Astrophysical Journal.

Таким же образом измеряется блеск блазаров — активных ядер галактик с джетами, направленными в сторону Земли — и явлений микролинзирования, во время которого блеск звезды изменяется из-за искривления света при прохождении объекта между звездой и Землей; для тусклых объектов необходимо применять сложение фотографий — в целях улучшения видимости таких объектов на изображениях. Фотометрические данные загружаются в базу данных Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд и отправляются в VSNET.

Одной из самых интересных и сложных является фотометрия оптических послесвечений гамма-всплесков — выбросов энергии гамма-излучения электромагнитного спектра, после которых недолгое время можно зафиксировать послесвечения в оптическом диапазоне. Они редко достигают большой яркости и очень быстро угасают, поэтому для фотофиксации таких послесвечений после их появления у астрономов обычно есть всего несколько часов.

«У меня получилось зафиксировать оптическое послесвечение рекордно яркого гамма-всплеска GRB 221009A, которое я фотографировал в течение трех суток с помощью удаленных телескопов. Результаты моих оценок блеска оптического послесвечения гамма-всплеска были опубликованы в циркулярах GCN — NASA».

Исследовать астероиды и атмосферу спутников планет: чем еще занимаются астрономы-любители

Астрономы-любители могут развивать свои навыки и в наблюдении за астероидами и кометами — астрометрические измерения положения таких объектов на небе помогают уточнять их орбиты, особенно, если их открытие произошло недавно. Информация о таких новых объектах, требующих подтверждения, появляется на страницах Near-Earth Object Confirmation Page и The Possible Comet Confirmation Page Центра малых планет.

В январе 2022 года Филипп Романов участвовал в наблюдательной кампании по проведению фотометрии быстро вращающегося околоземного астероида 2022 AB. Особенность съемки комет и астероидов заключается в том, что их положение на небе постоянно изменяется, поэтому необходимо рассчитать точное времени для съемки и, в зависимости от угловой скорости движения на небе, подобрать соответствующие выдержки, чтобы объект не смазывался на финальных изображениях.

Из-за того, что требующие подтверждения кометы и астероиды обычно не ярче 19 звездной величины, приходится применять сложение до десятков изображений — для улучшения точности астрометрии. Звездная величина — безразмерная числовая характеристика яркости объекта. Самые тусклые звезды, видимые человеком на небе, имеют звездную величину около шести.

Астрометрические измерения выполняются в программе Astrometrica: измеряются координаты объектов и их блеск — в сравнении с данными о звездах из каталога Gaia DR2, а для комет определяется диаметр комы — оболочки из пыли и газа вокруг ядра кометы, длина хвоста и его позиционный угол. Полученные данные отправляются в Центр малых планет и публикуются в электронных циркулярах об открытиях соответствующих небесных тел.

Таким образом Филипп Романов подтвердил существование первого в истории наблюдений астероида, орбита которого располагается полностью внутри орбиты Венеры, кометы C/2021 A1 (Leonard), а для кометы C/2022 F1 (ATLAS) исследователь стал первым в мире, кто выполнил подтверждающие астрометрические измерения.

Кроме того, астроном из России производил астрометрические измерения для межзвездной кометы 2I/Borisov, а также участвовал в кампании по наблюдениям астероида 2019 XS от International Asteroid Warning Network, на основании чего стал соавтором статьи, опубликованной в рецензируемом научном журнале.

«Недавно я провел серию наблюдений астероида Дидим на австралийских удаленных телескопах сети iTelescope.Net: 17 сентября (до столкновения космического аппарата DART со спутником астероида — Диморф), 29 сентября (после столкновения) и 30 сентября. Я увидел на созданном после сложения полученных фотографий изображении три хвоста, которые образовались после столкновения космического аппарата DART с Диморфом.

Можно сделать вывод, что астероид Дидим стал искусственной кометой, так как кометная активность появилась после воздействия космическим аппаратом, созданным людьми. По моим оценкам, его яркость увеличилась почти на одну звездную величину после столкновения — достаточно, чтобы заметить разницу даже при визуальном наблюдении в крупный любительский телескоп. Я отправил результаты моих наблюдений в Центральное бюро астрономических телеграмм и в Центр малых планет», — рассказывает о своих недавних наблюдениях Филипп Романов.

9 июля 2022 года на удаленном телескопе iTelescope T68 исследователю удалось сфотографировать редкое покрытие яркой звезды SAO 164648 спутником Сатурна — Титаном. На видео, выполненном из полученных фотокадров, видно, что угасание звезды, после которого остался видимым только сам Титан, произошло не сразу, а постепенно — из-за наличия у спутника атмосферы. Эти данные могут способствовать ученым в исследовании атмосферы Титана, поэтому Романов отправил их в International Occultation Timing Association.

«Используя удаленные телескопы, летом 2022 года мне удалось открыть три Новые, вспыхнувшие в Галактике Андромеды (M31). Обычно несколько групп астрономов (как профессиональных, так и любителей) из разных стран мира регулярно наблюдают за M31 в поисках Новых, поэтому подобные открытия сделать нелегко: кто-то из них успевает опередить.

Новые звезды AT 2022ouu и AT 2022qug я открыл на фотографиях с телескопа BGO, а Новую AT 2022qzf — с помощью одного из телескопов iTelescope.Net. Эти звёзды были подтверждены полученными чуть позже спектрами (что происходит не для всех Новых) как Новые класса Fe II».