дельта-Аквариды.



Дрейф радиантов метеорного комплекса Акварид-Каприкорнид.

История
В июле - августе становится активным комплекс Акварид-Каприкорнид. В этом регионе действуют северная и южная ветви дельта-Акварид и йота-Акварид, а также несколько четких радиантов в созвездии Козерога. Наиболее активными являются два радианта дельта-Акварид.
Впервые активность дельта-Акварид была замечена в 1870 г., когда Г.Л Тупман (бассейн Средиземного моря) в течение 27 июля - 6 августа зарисовал 65 метеоров. Тупман обнаружил, что радиант постоянно смещался в течение периода наблюдения, в его начале он находился в RA=340°, Dec=-14°, а в конце - в RA=333°, Dec=-16°. Хотя такой дрейф был направлен в противоположную сторону по сравнению с обычным восточным дрейфом радиантов, Автор считает, что первый радиант относится к Южным дельта-Акваридам, а второй - либо комбинация северной и южной ветви, либо конгломерат сразу нескольких потоков, входящих в комплекс Акварид-Каприконид. После открытия Тупмана на данный участок неба обратили пристальное внимание другие исследователи. Уильям Ф. Деннинг до конца 19 века получил не менее 20 результатов опытных наблюдателей.
Эти наблюдения явно относились к Южным дельта-Акваридам, но, хотя Северные дельта-Аквариды официально не были открыты до 1950-х гг., следует отметить, что возможно они несколько раз наблюдались и в 19 веке. Между 1879 и 1893 гг. Деннинг сделал по меньшей мере три наблюдения, которые он ошибочно совместил с наблюдениями некоторых других радиантов, активных между маем и ноябрем и создал стационарный радиант, названный "бета-Писциды". К первому наблюдению относятся 10 метеоров в течение 21-23 августа 1879 г. со средним радиантом RA=350°, Dec=0°. Другое наблюдение проводилось 16-20 августа 1885 г., когда были замечены 7 метеоров с радиантом RA=345°, Dec=0°. Последнее наблюдение Деннинга в 19 веке пришлось на 13-16 августа 1893 г., было замечено 6 метеоров с радиантом RA=347°, Dec=0°. Поскольку с этими радиантами связано небольшое количество метеоров, у других наблюдателей не было стимула продолжать наблюдения, поэтому не возникло никаких подозрений в связи этих радиантов с хорошо известным потоком дельта-Акварид.
Наблюдения дельта-Акварид продолжились в 20 веке, но внимание в основном уделялось южной ветви. Например, в Англии довольно обширные наблюдения были проведены 25, 28 и 31 июля 1922 г., когда А. Грейс Кук зарисовала 13 метеоров, которые давали средний радиант RA=338°, Dec=-12°, а Альфонсо Кинг из Эшби 30 и 31 июля зарисовал 4 метеора с радиантом RA=340°, Dec=-16°. Дж.П.М. Прентис также обнаружил радиант после зарисовки 12 метеоров из RA=341°, Dec=-15° в течение 30 июля - 1 августа. Среди 75 дополнительных радиантов, полученных наблюдателями за июль и август этого года, лишь одно наблюдение, по-видимому, относится к Северным дельта-Акваридам. Оно было проведено Куком 17, 19 и 20 августа, когда он зарисовал 4 метеора из RA=338°, Dec=0°.
Первое серьезное исследование дельта-Акварид было опубликовано в 1934 г. Рональд МакИнтош использовал наблюдения, сделанные Южнозеландским асторономическим обществом в 1926-1933 гг. для определения суточного дрейфа радианта. В целом были взяты 44 радианта, полученные МакИнтошем (Окленд, Мюрреем Геддесом (Отекура), Ф.М. Бейтсоном (Веллингтон) и А. Брайсом (Хамильтон).
МакИнтош заключил, что поток активен с 22 июля по 9 августа, радиант движется на северо-восток из RA=334.9°, Dec=-19.2° в RA=352.4°, Dec=-11.8° (суточный дрейф составляет +0.96 по RA и +0.41 по Decl - Автор). МакИнтош добавил, что 28 июля происходит острый максимум (RA=340.5°, Dec=-17.5°), а диаграмма, включенная в его работу включала следующие уровни визуальной активности: 1 метеор в час 22 июля, 2 метеора в час - 25 июля, 3 метеора в час - 26 июля, 7 метеоров в час - 27 июля, 14 метеоров в час - 28 июля, 9 метеоров в час - 30 июля, 6 метеоров в час - 2 августа и 1 метеор в час - 9 августа. Это говорит о резком увеличении активности перед максимумом и последующим сравнительно медленном снижении. Эфемерида радианта определенно связана с Южными дельта-Акваридами, о северной ветви нет никакого упоминания. В 1935 г. МакИнтош опубликовал свою классическую работу "Каталог южных метеорных потоков", но среди 320 радиантов не встретилось ни одного подходящего кандидата на роль Северных дельта-Акварид.
Куно Хоффмайстер и его приятели из Германии провели хорошие наблюдения южного потока между 1908 и 1938 гг. При оценке данных Хоффмайстер нашел семь центров активности. Пять из них были основаны на 2-3 радиантах каждый, при этом для Хоффмайстера было ясно, что максимум приходился на 3 августа (солнечная долгота = 130°). Это позиция основывалась на двух хорошо выраженных центрах активности: одним, представленным семью радиантами, активными 2 августа (солнечная долгота = 128.4°) из RA=342.4°, Dec=-17.7° и вторым, представленным десятью радиантами, активными 6 августа (солнечная долгота = 132.6°) из RA=341.5°, Dec=-17.2°. Хоффмайстер, видимо, также выделил радиант с характеристиками северной ветви. В таблице из 238 радиантов, с каждым из которых связано не менее 4 наблюдений, - это радиант RA=349°, Dec=+1°. Он является средним для пяти визуальных радиантов, полученных 13 августа (солнечная долгота = 139°).
Первые радионаблюдения дельта-Акварид были сделаны в Оттаве, Канада в 1949 г., когда канадский астроном Д.В.Р. МакКинли зафиксировал обе ветви этого потока. К сожалению, для двух радиантов не были определены орбиты и северный радиант не был отнесен к дельта-Акваридам. В работе 1954 г., которая появилась в астрофизическом журнале МакКинли показал, что его расчеты скорости и радиантов 26-29 июля 1949 г. дают два четких радианта: очень сильный в RA=339+/-2°, Dec=-17+/-2° и очень слабый в RA=340+/-5°, Dec=0+/-5°. Скорости для двух радиантов составляли 40.20+/-0.1 км/с и 41.0+/-0.5 км/с соответственно.
Кроме того, в Джодрелл Бэнк (Англия) в 1949-1951 гг. проводились радионаблюдения этого потока. Наиболее надежные данные были получены в последние дни июля 1950 г. Херальд С. Хокинс и Мэри Элмонд определили, что средневзвешенный пик активности приходится на 28 июля (солнечная долгота = 124.5°), когда часовой уровень сигналов поднимался до 38. Радиант имел диаметр 3° и средние координаты RA=339°, Dec=-14°. В 1949 г. наблюдения проводились 29 июля (солнечная долгота = 125.8°). Хотя полученные часовые числа достигли 24, определить какие-либо существенные детали не удалось. 27 июля 1951 г. количество сигналов достигло 41 в час (солнечная долгота = 123.4°). Характеристики радианта были определены очень приблизительно, его диаметр составил 6°, а координаты RA=336°, Dec=0°. Единственный намек, указывающий на принаждежность радианта к Южным дельта-Акваридам - это дата максимума. Позиция радианта лежит ближе к Северным дельта-Акваридам в конце июля.
В 1952 г. Элмонд сделала попытку определить скорость метеоров дельта-Акварид. Используя "более чувствительную антенну", она зарегистрировала 32 вероятных метеора потока, имевших среднюю скорость 40.5+/-2.7 км/с. Кроме того, было обнаружено, что максимум пришелся на 28 июля при радианте RA=340°, Dec=-15°. После сопоставления скорости и радианта была впервые точно определена орбита дельта-Акварид. Элмонд отметила, что орбита этого потока очень близка к орбите июньских Ариетид. Наиболее сильным сходство было в перигелийном расстоянии, эксцентриситете и долготе перигелия. Расхождения в аргументе перигелия и долготе восходящего узла объяснялись диффузностью обоих потоков. "Поскольку наклон орбиты дельта-Акварид равен 24°", объясняла она, "поток должен отстоять от Земли на 0.31 а.е. в районе июньского сближения. Исходя из длительности периода активности дневных Ариетид, равной 16 дням, можно заключить, что ширина потока должна составлять по меньшей мере 0.27 а.е.. Кроме того, есть сведения, что поток Акварид в южном полушарии активен 18 дней. Таким образом, комплекс орбит настолько широк, что два потока связаны и принадлежат к одному комплексу метеороидов.
Используя свыше 2000 орбит фотографических метеоров, полученных в ходе Гарвардского Метеорного проекта 1952-1954 гг., Франсес В. Райт, Луиджи Г. Джаккиа и Фред Л. Уипл указали на очевидные признаки существования северной ветви дельта-Акварид. Таким образом, северный радиант впервые был ассоциирован с дельта-Акваридами и авторы дали первые указания насчет общей эволюции потока. Они заметили, что "южная и северная ветви были симметричными по отношению к эклиптике, или к орбите Юпитера...". Учитывая предположение о связи между Южными дельта-Акваридами и Ариетидами в июне, было отмечено, что разброс в 134° между узлами орбит двух потоков "мог быть вызван постоянными возмущениями со стороным Юпитера".
Фотографические данные, накопленные в 1952-1954 гг., анализировались несколькими астрономами в течение 1960-х гг, но наиболее полный анализ провел в 1971 г. Бертил-Андерс Линдблад (обсерватория Лунд, Швеция). Он выделил 13 метеоров Южных дельта-Акварид, которые появились в период 21 июля - 8 августа. Прохождение узла приходилось на 31 июля. Во втором исследовании Линдблад использовал 11 точных метеорных орбит. В работе применялся D-критерий, равный 0.15, но Линдблад отметил, что использование более строгого значения 0.10 не оказывало существенного влияния на результаты по Южным дельта-Акваридам. Он заключил, что "полученные данные показывают высокую степень схожести орбит...". Для Северных дельта-Акварид было выделено 9 фотографических орбит. Поток был активен 5-25 августа. Прохождение узла пришлось на 14 августа (солнечная долгота = 140.5°), в это время координаты радиант находился в RA=347°, Dec=+1°.
Первые радиоданные о дельта-Акваридах были получены еще в 1949 г., а в 1960-х гг. начался новый этап в радарных наблюдениях. Первое крупное исследование было проведено в 1960 г. учеными из Харьковского политехнического института. В.Л. Кащеев и В.Н. Лебединец в период 14 июля - 14 августа получили 151 радиометеорную орбиту. В максимуме средний радиант имел координаты RA=341.2°, Dec=-16.2°, время максимума соответствовало солнечной долготе 126.7°. Суточный дрейф радианта составляло +0.85° по RA и +0.35° по Decl. Они определили среднюю орбиту, которая имела большую полуось 2.04 а.е. Также были зарегистрированы Северные дельта-Аквариды. 50 радиометеоров давали период активности 7 июля - 14 августа. Датой прохождения узла было 1 августа (солнечная долгота = 127.7°) при радианте RA=336.8°, Dec=-4.9°. Суточный дрейф радианта составлял +0.9° по RA и +0.3° по Decl. Хотя множество деталей, определенных для Северных дельта-Акварид, соответствовали результатам других исследователей, сделанных как до, так и после харьковской работы, некоторые аспекты показывают, что эти результаты, возможно, оказались искаженными из-за действия других потоков, активных в это время. Наиболее спорными являются даты начала активности и прохождения узла, которые сдвинуты примерно на 10 дней назад по сравнению с обычно принимаемыми для этого потока величинами. Кроме того, аргумент перигелия является максимальным из когда-либо полученных для орбиты данного потока, его значение выше на 15° по сравнению с данными других исследований.
Следующее значительное радарное исследование было проведено в 1961 г. К.С Нильссоном (обсерватория Аделаиды, южная Австралия). С 23 июля по 4 августа были получены 48 орбит радиометеоров, показавших максимум 28 июля (солнечная долгота = 125.8°) со средним радиантом RA=339.4°, Dec=-17.3°. Суточный дрейф радианта составлял +0.9° по RA и +0.2° по Decl., а средняя орбита потока имела большую полуось 2.33 а.е. При оценке результатов Нильссон стремился использовать как можно более жеские условия. По его словам, "имеется несколько четких радиантов... вблизи основного радианта дельта-Акварид. Нельзя исключить возможность того, что некоторые из них вносили искажения в данные, используемые при предыдущих расчетах радианта дельта-Акварид". Хотя Нилльсон отдельно не выделял Северные дельта-Аквариды, он указал на 4 метеора, появившихся 20-23 августа и имевших средний радиант RA=352.7°, Dec=+6.3°. Следует отметить, что радар в Аделаиде не работал 5-15 августа, поэтому действительный максимум потока мог быть пропущен. Как показано ниже в разделе "Орбиты", орбита Нильссона очень похожа на орбиты, определенные другими астрономами для северного потока.
Наиболее тщательным исследованием с целью выделения двух ветвей дельта-Акварид стал Радиометеорный проект, проведенный в две сессии в 1960-х гг. В ходе сессии 1961-1965 гг. Зденек Секанина обнаружил, что Южные дельта-Аквариды активны с 16 июля по 14 августа. Прохождение узла пришлось на 30.9 июля, при этом координаты радианта составили RA=342.2°, Dec=-16.9°. Он указал, что структура потока "не может быть описана с помощью единой модели" и предположил, что поток "может состоять из двух компонентов: очень компактного филамента и более рассеянного окружения". Северные дельта-Аквариды были активны с 26 июля по 27 августа. Прохождение узла пришлось на 13.0 августа с координатами радианта RA=344°, Dec=+0.3°. Секанина считал, что этот поток "менее упорядоченный, чем южная ветвь... и определенно менее заметный и плотный".
Исследование Секанины 1968-1969 гг. показало период активности Южных дельта-Акварид с 14 июля по 18 августа. Прохождение узла произошло 29.3 июля при среднем радианте RA=341.8°, Dec=-15.9°. Период активности Северных дельта-Акварид пришелся на 28 июля - 10 сентября. Прохождение узла соответствовало 14.9 августа при среднем радианте RA=345.7°, Dec=+4.8°.
После первых расчетов орбит Южных дельта-Акварид последовали исследования эволюции и физических свойств метеорного потока. В 1963 г. А.К. Терентьева проанализировала структуру потока. Она отметила, что малое перигелийное расстояние должно приводить к разогреву частиц до температуры 1100° К, при которой происходит плавление силикатов. Терентьева предположила, что это приводит к "необычному виду метеоров потока, которые являются резкими и не отбрасывают искр". Было изучено несколько визуальных и фотографических радиантов, которые позволили четко выделить северную и южную ветвь потока, координаты радиантов которых на 29 июля составляли RA=334.5°, Dec=-5.4° и RA=338.5°, Dec=-16.9°. Суточный дрейф радианта Северных дельта-Акварид составлял +0.85° по RA и +0.35° по Decl, а Южных дельта-Акварид +0.88° по RA и +0.36° по Decl. Наконец, было отмечено, что орбиты обоих потоков "симметричны по отношению к плоскости орбиты Юпитера". Терентьева также добавила, что "это может быть следствием возмущений".
Другое интересное исследование 1963 г было проведено С.Е. Хамидом и Фредом Л. Уиплом. Оно говорит о большой важности Южных дельта-Акварид, которые связаны с другими потоками. Уже отмечалось, что между этим потоком и дневными Ариетидами в июне существует сильная связь. Хамид и Уипл представили свидетельства того, что Квадрантиды в январе также формируются этим потоком. Рассматривая метеоры обоих потоков и рассчитывая их длительные возмущения, они обнаружили, что 1300-1400 лет назад их орбитальные плоскости и перигелийные расстояния были очень схожими. По их словам, "влияние возмущений со стороны Юпитера на i и q довольно значительно" и "имеется возможность, что два потока были порождены одной кометой". Они добавили, что несмотря на существующие различия в длительности и уровнях активности этих двух потоков, "физические характеристики их метеороидов кажутся весьма схожими, если судить по кривым яркости метеоров".
Было сделано несколько попыток найти свидетельства активности этого потока в древние времена. Чарльз П. Оливьер сделал первое предположение в 1925 г. в своей книге "Метеоры". Он полагал, что сильные всплески 19 июля 714 г. и 14 июля 784 г могли быть ранними проявлениями Южных дельта-Акварид. В 1976 Секанина заявил, что поток 714 г. был определен как возможное раннее проявление Персеид. Он также добавил, что наиболее вероятным проявлением Южных дельта-Акварид в прошлом был поток 1007 года, когда два независимых японских источника описали метеоры, летящие в северном направлении, которое является неподходящим для Персеид. Секанина отметил, что этот радиант должен показывать смещение узла на 0.8-1.3° в столетие.
Одной из наиболее интересных находок для Южных дельта-Акварид стал диаметр радианта. Куно Хоффмайстер в 1948 г. в своей книге "Метеорные потоки" отметил, что "временами радиант становится очень рассеянным" и добавил, что наибольшая активность идет из области диаметром 20° с центром в позиции радианта Южных дельта-Акварид (эта область, конечно же, должна включать и обе ветви йота-Акварид - автор). В течение 20 века подобное заключение о диффузности радианта было сделано несколькими наблюдателями в северном полушарии, однако в южном полушарии выводы оказались иными. МакИнтош был поражен тем фактом, что радиант Южных дельта-Акварид выглядит весьма небольшим, а независимые наблюдатели в Новой Зеландии определили, что радианты находятся близко друг к другу. Нильссон из Южной Австралии на основе данных радионаблюдений определил, что диаметр радианта "очень небольшой". Подобные различия между наблюдениями в северном и южном полушариях показывают, что может происходить с радиантом, когда на него влияет зенитное сжатие. Для наблюдателей в южном полушарии радиант расположен почти точно над головой, а в северном его высота обычно составляет около 20°.
Из вышесказанного становится ясно, что основная доля метеоров приходится на радиант Южных дельта-Акварид. Недавние наблюдения этого потока выявили довольно высокий уровень активности. Майкл Бухагиар (Западная Австралия) несмотря на полнолуние замечал 8-12 метеоров в час в течение 10 часов наблюдений 28/29 и 29/30 июля 1972 г. В 1973 г. по данным четырех наблюдателей в Соединенных Штатах 27/28 июля визуальная активность достигла 14.6 метеоров в час, а Бухагиар из Западной Австралии в эту же ночь отметил активность на уровне 20 метеоров в час. В 1974 г. в Соединенных Штатах 29.4 июля ZHR составло 12.5+/3, а Бухагиар и Роберт Оутс из Западной Австралии 28 июля отмечали активность на уровне 37-44 метеоров в час.
Члены Метеорной секции Западной Австралии (WAMS) достигли больших успехов в наблюдении Южных дельта-Акварид. По словам директора секции Джеффа Вуда 29 июля 1977 г. максимальное ZHR составило 42.64+/-9.78 при периоде наблюдений 23 июля - 14 августа. Радиант в максимуме находился в RA=339°, Dec=-15°. Максимальная активность в 1979 г. была заметно ниже, с ZHR=16.85+/-1.21 пришедшимся на 28 июля и радиантом в RA=338°, Dec=-17°. Наблюдения велись с 20 июля по 5 августа. Наблюдениям потока в 1980 г. препятствовало полнолуние 27 июля. Поэтому часовые числа были значительно ниже, а максимум пришелся на 3 августа, когда Луна уже находилась в последней четверти. При этом ZHR составило 7.35+/-1.19, а координаты радианта RA=343°, Dec=-15°. Наблюдения велись с 18 июля по 10 августа.
Результаты наблюдений Северных дельта-Акварид членами WAMS показали три интересных факта: очень низкую активность, неопределенное расположение радианта и более раннюю по сравнению с традиционной дату максимума. В 1979 г. наблюдения за возможными метеорами этого потока велись с 27 июля по 5 августа. Максимальная активность пришлась на 4 августа с ZHR=3.12+/-1.10, при этом средние координаты радианта составили RA=328°, Dec=-3° - это примерно в 7° западнее ожидаемого положения радианта для этой даты. В 1980 г. метеоры потока наблюдались с 2 по 16 августа. Максимальное ZHR=5.67+/-1.21 пришлось на 4 августа (на следующий день после первой четверти Луны) с радиантом RA=341°, Dec=-2° - примерно в 6° в западу от ожидаемой позиции радианта в этот день. Безусловно, в обоих указанных случаях даты максимума явно противоречили результатам фотографических и радарных исследований, также как и известным визуальным наблюдениям прошлого. Интересно, что ранний максимум был также отмечен в Соединенных Штатах Норманом МакЛеодом III (Флорида). В статье, опубликованной в "Meteor News" в апреле 1984 г. МакЛеод указал, что начиная с 1971 г. его наблюдения показали, что этот максимум происходит в те же дни, на которые приходится пик Южных дельта-Акварид. 30 июля указанный им радиант Северных дельта-Акварид находился в RA=326°, Dec=-7.6°, это в 4° к западу от ожидаемого положения радианта в этот день.
Автор полагает, что определенные противоречия по поводу наиболее вероятной даты максимума Северных дельта-Акварид могут иметь простое объяснение, указывающее на более комплексную структуру дельта-Акварид в целом. Орбиты фотографических метеоров до 10 августа обычно имеют наклон на 6-8° выше, чем после этой даты. Если причина такой ситуации в том, что общая активность Северных дельта-Акварид на самом деле формируется двумя разными потоками, то вопрос о двух максимумах снимается. С другой стороны, если предположить, что различия в наклоне орбиты среди фотографических метеоров объясняются недостаточным объемом данных, тогда ранний, более спорный максимум может лишь показывать, что такой слабый поток, как Северные дельта-Аквариды, гораздо легче наблюдать в конце июля - начале августа, чем во время максимума Персеид в середине августа.
Характеристики метеоров дельта-Акварид нельзя назвать хорошо изученными. Наблюдатели часто смешивают Южные и Северные дельта Аквариды в один поток и, что еще более усугубляет дело, добавляют метеоры Южных йота-Акварид и альфа-Каприкорнид. Некоторые специфические особенности метеоров Южных дельта-Акварид даны ниже в таблице. Как видно, средняя яркость этих метеоров колеблется около 3 зв., следы имеет лишь небольшая их часть.
Южные дельта-Аквариды
ГодыСредняя зв.Кол-во метеоровДоля метеоров со следами, %НаблюдателиИсточник
1960-19762.701903---МакЛеодMN, No.32
19733.3361---БухагиарMN, No.18
19733.01------ГейтсMN, No.29
19753.25------ГейтсMN, No.29
19772.9628---МакЛеодMN, No.38
19783.071769.1WAMSMN, No.45
Указанные наблюдатели - это Норман МакЛеод III (Флорида), Майкл Бухагиар (Западная Австралия), Билл Гейтс (Флорида), Метеорная секция Западной Австралии.
Насколько известно, единственные расчеты средней яркости метеоров Северных дельта-Акварид были сделаны в 1977 г. МакЛеодом. Он использовал 33 метеора, на основе которых получил значение средней яркости 3.70 зв. Последние исследования показывают, что средняя яркость метеоров обоих потоков, по-видимому, падает на протяжении периода их активности. Это дает очень интересную картину, особенно если учитывать работу Л. Кресака и В. Порубкана из Чехословакии, опубликованную в 1970 г. Используя все доступные двойные фотографические метеоры они обнаружили, что южный поток вокруг максимума является довольно компактным, но затем становится более диффузным, особенно по прямому восхождению, до тех пор, пока в середине августа не увеличивается активность компактного северного радианта.
Частота появления фотографических метеоров Южных дельта-Акварид была определена в 1976 г. членами Американского метеорного сообщества. 23-31 июля 1970-1971 и 1973-1974 гг. в течение 157 часов 38 минут было сфотографировано 26 метеоров, что дает уровень в 0.16 метеора в час.
По материалам сайта Гари В. Кронка "Кометы и метеорные потоки"