Наблюдение переменности водяных мазеров в областях звездообразования Галактики

Аннотация

Формирование мазерных объектов происходит в регионах звездообразования. Благодаря нетривиальным свойствам мазеров, в особенности их переменности, а также поляризации, можно изучать физические процессы, происходящие в этих областях. Для регистрации проявления данных явлений необходим мониторинг мазерных источников, в особенности на коротких временных промежутках (поскольку быстрая переменность за время менее дня почти не изучена, при частых наблюдениях есть вероятность зарегистрировать данный случайный процесс). С целью обнаружить переменность были проведены наблюдения семи источников: G25.65+1.05, W49N, W51E8, Cep_A, W3, W75N, G43.8-0.1. Спектральные данные были получены в марте 2018 г. на радиотелескопе РТ-22 в Пущинской радиоастрономической обсерватории для мазерного перехода в линии воды. Для поиска изменений линий мазеров в данных наблюдения была применена методика, рассчитанная на поиск быстрых изменений, пока спектр мазерной линии изменяется не сильно. Методика ранее уже применялась в [1] и была доработана, предложен способ автоматического поиска меняющихся деталей линии. В основе метода лежит тот факт, что на некотором интервале времени отклонение принимаемого телескопом сигнала в положительную и отрицательную сторону относительно среднего значения, будет совпадать, если изменение вызвано только шумом, или может различаться, если меняется сам источник или имеет место поляризация излучения. Кроме того, величина отклонения при наличии реальных изменений может быть больше. Также для надежного поиска переменности (в основном с целью избавления от ошибок наведения и флуктуаций усиления) была использована нормировка на сигнал от большого числа ярких компонент линии. Возможность применения методики в полном объеме ограничена в случае слабых объектов. В данной работе она была тщательно отработана для яркого мазера W49N с большим числом компонент, а также для остальных источников в частичном виде. После этого были построены временные ряды (зависимость сигнала от времени наблюдения) для всех данных объектов, выявлены существенные изменения в W49N и небольшие в прочих источниках, в W75N переменность не замечена. Для W3 и W51E8 отмечена сильная поляризация, оценена ее степень. Предложены варианты дальнейшего развития методики поиска быстрых изменений.