MSc
050020, г. Алматы
MSc
050020, Almaty
канд. физ.-мат. наук, PhD
01001, г. Киев;00001, г. Варшава;050020, г. Алматы
c.ph.-m.sc, PhD
01001, Kyiv;00001, Warsaw;050020, Almaty
Dr.Sci
00001, г. Варшава;050020, г. Алматы;1007, г. Будапешт;01001, г. Киев;
Dr.Sci
00001, Warsaw;050020, Almaty;1007, Budapest;01001, Kyiv
профессор, PhD
050020, г. Алматы
Professor, PhD
050020, Almaty
PhD
050020, г. Алматы;030000, г. Актобе
PhD
050020, Almaty;030000, Aktobe
В последнее время набирает популярность развивающаяся область астрономии, занимающаяся историей формирования галактик, – галактическая археология. Шаровые скопления принимали участие во многих ключевых процессах, происходивших в Млечном Пути, поэтому их изучение, в частности реконструкция орбит, имеет существенное значение в этой области. Каталог Gaia DR3 предоставляет параметры 165 шаровых скоплений, такие как собственные движения, радиальная скорость и гелиоцентрическое расстояние, с некоторой точностью, поэтому важно изучить влияние ошибок измерений данных параметров на начальные данные при преобразовании в галактоцентрическую систему координат и, как следствие, на форму орбит. Нами были проинтегрированы орбиты шаровых скоплений на 10 миллиардов лет назад. Для физической обоснованности при интегрировании использовался внешний динамический потенциал под индивидуальным номером 411321 из базы космологического моделирования IllustrisTNG-100, наилучшим образом воспроизводящий потенциал Млечного Пути. Интегрирование производилось с помощью параллельного N-body кода φ-GPU, основанного на схеме Эрмита четвертого порядка с иерархическими индивидуальными блок-временными шагами. Было создано 1000 рандомизаций начальных данных с учетом нормального распределения ошибок и рассмотрено влияние ошибок на разброс начальных скоростей и на форму орбит. Наибольшие относительные ошибки имеют собственные движения и радиальная скорость, наименьшие – гелиоцентрическое расстояние. Обнаружено, что 85% шаровых скоплений от общего числа имеют относительные ошибки по всем параметрам не более 10%, а 5.4% – не более 1%. Исследовав влияние ошибок измерений для скоплений с различными величинами относительных ошибок, мы пришли к выводу, что для большинства шаровых скоплений влияние ошибок измерений на форму орбит не существенно и, следовательно, для них возможна реконструкция орбит с высокой точностью. Так как реконструкция орбит шаровых скоплений подразумевает космологические временные масштабы, то учет ошибок измерений является важным аспектом в подготовительной процедуре перед основным интегрированием.
In recent years, the emerging field of astronomy focused on the history of galaxy formation, known as Galactic Archaeology, has been gaining popularity. Globular clusters have been involved in many key processes occurring in the Milky Way, making their study, particularly the reconstruction of their orbits, significantly important. The Gaia DR3 catalog provides parameters for 165 globular clusters, such as proper motions, radial velocity, and heliocentric distance, with certain accuracy. Therefore, it is important to examine the influence of measurement errors in these parameters on the initial data when converting to the Galactocentric coordinate system and, consequently, on the shape of the orbits. We integrated the orbits of globular clusters 10 billion years lookback. For physical justification during the integration, we used the external dynamic potential with the individual number 411321 from the cosmological simulation database IllustrisTNG-100, which best reproduces the potential of the Milky Way. The integration was performed using the parallel N-body code φ-GPU, based on a fourth-order Hermite scheme with hierarchical individual block timesteps. A total of 1,000 randomizations of the initial data were created considering a normal distribution of errors, and the influence of errors on the scatter of initial velocities and on the shape of the orbits was examined. The parameters with the largest relative errors are proper motions and radial velocity, while the smallest errors are in heliocentric distance. It was found that 85% of the globular clusters have relative errors in all parameters of no more than 10%, and 5.4% have errors of no more than 1%. Investigating the influence of measurement errors for clusters with different magnitudes of relative errors, we concluded that for most globular clusters, the influence of measurement errors on the shape of the orbits is not significant. Consequently, it is possible to reconstruct the orbits with high accuracy for these clusters. Since the reconstruction of globular cluster orbits involves cosmological timescales, accounting for measurement errors is an important aspect of the preparatory procedure before the main integration.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.