03/000

1. Australian Government Geoscience Australia Систематические эффекты в собственных движениях опорных радиоисточников Олег Титов Saint-Petersburg 18 July 2008 03/000

2. Нестабильность ICRF квазаров(2201+315) по отношению к 212 ‘defining’ квазарам Geoscience Australia 18 July 2008

3. Нестабильность ICRF квазаров(квазар 2201+315, в плоскости, 2001-2004) Kellermann et al. (2004) Position angle of the brightest jet ~ 158º Geodetic VLBI: Position angle ~ 148º apparent proper motion ~ 0.6 mas/year Geoscience Australia 18 July 2008

4. 2145+067 18 July 2008

5. Видимые собственные движения 18 July 2008

6. Видимые собственные движения выглядят случайнымиПоиск систематики был проведен ранее(Gwinn, Eubanks et al. 1997; MacMillan 2003)Мотивация: обнаружение дрейфа вековой аберрации – 4 muarcsec/year Geoscience Australia 18 July 2008

7. Ускорение барицентра СС из-за вращения вокруг центра Галактики Geoscience Australia 18 July 2008

8. Ожидамое ускорение направлено к центру Галактики(RA= 270º, DE = -30º)с амплитудойa = V²/R Ускорение барицентра СС из-за вращения вокруг центра Галактики Geoscience Australia 18 July 2008

9. Систематика собственных движений Дрейф вековой аберрации Ускорение барицентра Солнечной системы? Первичные гравитационные волны?? Анизотропия расширения Вселенной?? Kristian and Sachs (1966) Gwinn et al (1997); MacMillan (2003) Убедительных доказательств существования систематики до сих пор не было представлено 18 July 2008

10. Вековая аберрация и ее дрейф Geoscience Australia 18 July 2008

11. Вторая гармоника (интерпретация) 1. Гравитационные волны – Pyne et al. (1996), Gwinn et al. (1997) 2. Кинематическая интерпретация – диагональные элементы тензора расширения 18 July 2008

12. РСДБ – переход кH(α,δ) 18 July 2008

13. Вторая гармоника (интерпретация) Kristian and Sachs (1966) – proper motions in general relativity in the “dust-filled” Universe An apparent proper motion may arise, loosely speaking, either from a “real” motion of the source or from a curvature of space time between the source and the observer 18 July 2008

14. Эффект вековой аберрации может быть оценен из обработки большого числа РСДБ наблюдений3554 суточные серии с 1980 года (~ 27 лет)~3.9 миллиона наблюдений~ 1500 квазаровОССАМ Глобальное решение Прямое уравнивание (в одно решение) чтобы устранить влияние структуры источников; амплитуды сферических гармоник оцениваются напрямую из временных задержек A(1), A(2), A(3); МacMillan (2003) Geoscience Australia 18 July 2008

15. Несколько решений было получено с разным набором опорных квазаров- все квазары как опорные- не “unstable”, z>1- не “unstable”, z<1- не “unstable” с разными границами красных смещений «Глобальные» РСДБ решения Geoscience Australia 18 July 2008

16. Амплитуды сферических гармоник (μas/year) Geoscience Australia 18 July 2008

17. Только L=1 18 July 2008

18. L=1 and L=2 18 July 2008

19. Только L=2 18 July 2008

20. Вычисленный систематический эффект (MacMillan, 2003) 18 July 2008

21. Шкала «расстояние – красное смещение» Формула только для z<1 !! 18 July 2008

22. Apparent proper motions

23. Apparent proper motions

24. Apparent proper motions

25. Решение в три этапа • Из наблюдений оцениваются временные ряды координат квазаров • Оцениваются индивидуальные собственные движения (линейный тренд) • По всем собственным движениям оценивается систематика (1 и 2 гармоники) 18 July 2008

26. 18 July 2008

27. 18 July 2008

28. 18 July 2008

29. 18 July 2008

30. 18 July 2008

31. Заключение • Геодезические РСДБ наблюдения предоставляют шанс установить шкалу расстояний во Вселенной лучше всех остальных астрофизических методов • Мы не должны упустить этот шанс 18 July 2008

32. Thank you! 18 July 2008

33. Systematic effect evidence?MacMillan (2003) 18 July 2008

34. Second harmonic (interpretation) • Does the anisotropy depends on red shift? 18 July 2008

35. Apparent proper motions

36. Aberration Axial rotation of the Earth -> diurnal aberration (ellipse with semi-axis up to 0”.32) Orbital rotation of the Earth -> annual aberration (ellipse with semi-axis 20”.5) Constant velocity of the Earth -> secular aberration (constant shift up to 2’.5) – not separated from the source positions Accelerated motion of the Earth -> secular aberration drift – can be observed as systematic in proper motions Geoscience Australia 18 July 2008

37. Apparent proper motions vs redshift(only for well observed radio sources) 18 July 2008

38. All radio sources with measured redshiftsSize of circle is proportional to the redshift in (α,δ) 18 July 2008

39. Radio sources with redshifts z<1in (α,δ) 18 July 2008

40. Radio sources with redshifts z>1in (α,δ) 18 July 2008

41. Proposal • The goal – to measure the Hubble constant anisotropy; • To select the radio sources with redshift z>1; • Schedule: We need both sorts of VLBI radio telescopes – “Large and slow” and “Small and fast” to achieve sufficient sensitivity and accuracy; • Schedule: 10-15 24-hour sessions each year; 8-10 radio telescopes; 50-70 sources in each session; at least 5 years; at least 100 observations for each radio source. 18 July 2008

42. Direct adjustment (one-step)- the systematic are estimated directly from VLBI observations (time delays)  A(1), A(2), A(3); MacMillan (2003)2. From apparent proper motion (two-step)- estimation of proper motions from VLBI observations  μ- estimation of the systematic from the radio source proper motionsμ A(1), A(2), A(3); Gwinn et al (1997) Acceleration of the Solar system due to Galaxy rotation Geoscience Australia 18 July 2008

43. Correction in VLBI model We can’t separate the L=1 systematic and the acceleration. Both approaches are equivalent the Earth barycentre velocity should be corrected for the constant acceleration vector V = V + at Either the radio source position to be corrected for proper motions s´ = s + μt or 18 July 2008

44. Correction in VLBI model 18 July 2008