Диссертация (1149494), страница 3
Текст из файла (страница 3)
И., Барышев Ю. В., Теханович Д. И. Флуктуации пространственного распределения галактик в глубоком поле COSMOS на масштабах в гигапарсеки, Вестник СПбГУ, Сер. 1. Математика, Механика, Астрономия, 59, c. 659-669 (2014);• Shirokov S. I. Correlation of Radial Fluctuations in Deep Galaxy RedshiftSurveys, in Proceedings of The International Student Conference “Science andProgress”, Russia, Saint-Petersburg, SPbSU, 10-14 november 2014, B.
33 (2014);• Shirokov S. I., Baryshev Yu. V. Correlation of radial fluctuations in deepgalaxy surveys, in Proceedings of The International Conference “Sobolev-100Conference, Radiation mechanisms of astrophysical objects”, Russia, SaintPetersburg, Pulkovo (MAO RAS), 21-25 september 2015, 105 (2015);• Широков С. И., Ловягин Н.
Ю., Барышев Ю. В., Горохов В. Л. Крупномасштабные флуктуации плотности галактик в независимых обзорахглубоких полей, Астрон. Ж., 93, c. 546-561 (2016),(https://arxiv.org/abs/1607.02596);14• Широков С. И., Райков А. А., Барышев Ю. В. Свойства пространственного распределения источников гамма-всплесков, Астрофизика, 60, c. 527539 (2017);(https://arxiv.org/abs/1802.00953);• Shirokov S. I., Raikov A. A. Spatial Distribution of GRB with Known Redshifts,in Proceedings of The International Conference “SN 1987A, Quark Phase Transition in Compact Objects and Multimessenger Astronomy”, Russia, Terskol(BNO INR RAS), Nizhnij Arkhyz (SAO RAS), 2-8 July 2017, 157 (2018).Материалы диссертации опубликованы в шести работах, из них три статьи– в рецензируемых журналах и три статьи опубликованы в сборнике трудовконференций, результаты представлены на трех международных конференциях.
Обработка каталогов галактик и подготовка необходимых подвыборок объектов, написание программных кодов и моделирование искусственных фрактальных распределений галактик, результаты которых представлены в опубликованных работах и на конференциях, были выполнены автором (примерыпрограммного кода на Рис. 57 и 58 в Приложении).151Узкоугольные обзоры галактик1.1Каталоги галактикРассматриваются следующие фотометрические обзоры: самый большой (более600 000 галактик) и глубокий (z достигает 5) на сегодняшний день многополосный оптический обзор COSMOS [31], независимый инфракрасный обзор тогоже поля UltraVISTA [49] и попадающее в эту же область поле ALH-F4 [47].Дополнительно были также проанализированы: каталог спектроскопическихкрасных смещений zCOSMOS [37], каталог рентгеновских источников XMMCOSMOS [19], каталог HDF-N [66] и поле ALH-F5 [47].
Последние два каталога попадают в другую точку небесной сферы и поэтому картина флуктуацийчисла галактик в них должна отличаться от той, которая наблюдается в полеCOSMOS/UVISTA, что также показано в настоящей работе.Рис. 2: Некоторые широкоугольные и карандашные обзоры галактик.161.1.1COSMOSГлубокий обзор COSMOS (Hubble Space Telescope Cosmic Evolution Survey)[68, 44, 45] является самым большим карандашным (1.3 x 1.3 кв. градуса) многополосным обзором галактик и содержит фотометрические данные для более600 000 галактик с видимой звездной величиной mi < 26.6.
Благодаря совместным наземным и космическим наблюдениям были измерены звёздные величиныгалактик в 30 фильтрах и найдены фотометрические красные смещения zphotдля 607 617 галактик. В работе [31] была опубликована выборка 385 065 галактик с i < 25 имеющих точность измерения фотометрических красных смещенийδz < 0.03 для z < 1.25 и δz < 0.04 ÷ 0.06 для z > 1.25.Автором использовались более сильные ограничения на качество фотометрических красных смещений — наличие одного пика в распределении вероятности измеренной величины фотометрического красного смещения. Полное числогалактик в первой выборке составляет 258 491 для z < 3.6 и во второй выборке239 750 для z < 2.4. Выборки с разными предельными значениями красногосмещения zmax продемонстрируют, как ведет себя метод флуктуаций при изменении глубины выборки, а также позволят более корректно сравнивать результаты метода флуктуаций для каталогов с разными предельными звёзднымивеличинами (и, как следствие, разными zmax ).1.1.2UltraVISTAОбзор UltraVISTA (Ultra Deep Survey with the VISTA telescope) [49, 70] базирующийся на данных GALEX, Subaru, CFHT, VISTA (Паранальская обсерватория)и Spitzer, содержит фотометрические красные смещения 262 615 источников свидимой звёздной величиной Ks < 24.35.
Точность фотометрической оценкикрасных смещений ∼ 0.013(1 + z) (у COSMOS ∼ 0.012(1 + z)). Угловые параметры каталога совпадают с обзором COSMOS, что сделано специально длявозможности их сравнения. Дополнительным критерием отбора послужила вероятность корректного определения фотометрического красного смещения. Были взяты объекты, у которых “peakprob ” > 0.9. Как и для COSMOS, сделано двевыборки: 250 769 объектов для z < 3.6 и 247 594 для z < 2.4.Уникальность глубоких обзоров COSMOS и UVISTA состоит в том, что каж-17дый из них содержит более двухсот тысяч однородно отобранных галактик сизмеренными потоками в 30-ти фильтрах, что позволяет определить фотометрические красные смещения с точностью δz < 0.1. Этого достаточно для изучения неоднородностей распределения галактик в масштабах ∆z > 0.1, т.е.∆R > 300 Mпк/h.1.1.3ALHAMBRAОбзор The ALHAMBRA (Advance Large Homogeneous Area Medium Band RedshiftAstro-nomical) [47, 71] охватывает 8 разных областей на небе, включающихучастки полей SDSS, DEEP2, ELAIS, GOODS-N, COSMOS и GROTH поля, используя новую фотометрическую систему с 20 смежными ∼ 300Å фильтрами,покрывающую оптический диапазон в сочетании c глубокими JHK изображениями.
Наблюдения выполнены на 3.5 м телескопе Calar Alto (Испания). Каталог содержит в общей сумме ∼ 438 000 галактик с видимой звёздной величинойi < 24.5.Для сравнения с обзорами COSMOS и UVISTA взято поле 30’×30’ ALHAMBRA / Field 4 (четыре практически смежных снимка 15’×15’), содержащее 37 854объекта.
В качестве селективного параметра для основной выборки был взят“stellarf lag”, принимающий значение 1, если это звезда и значения меньше1, если это галактика. Было отобрано 36 627 источников с фотометрическими z < 2.4 и stellarf lag < 0.9. В тех же рамках отбора было взято полеALHAMBRA / Field 5, так как оно находится недалеко от обзора HDF-N [69, 66].Для ALH-F5 использовались только два снимка из четырёх (ниже обозначающиеся как CCD-1 и CCD-2), соответственно, 10 064 и 10 655 объектов для всехz < 2.4.Обзор ALHAMBRA-F5 содержит 4 изображения, отстоящих друг от другапримерно на градус. Для определенности было взято изображение с порядковым номером 1 (CCD-1), содержащее 10 510 объектов.
Из них была сделанапод-выборка с zmax = 1.8, включающая 9 827 объектов. Из каталога HDF-N была сделана под-выборка высококачественных фотометрических красных смещений (с вероятностью определения первого пика > 70%) до zmax = 3.6, котораясодержит 1 761 объект.181.1.4zCOSMOS & XMM-COSMOSКаталог спектроскопических красных смещений 10k zCOSMOS [37, 72], содержащий ∼ 105 источников и ограниченный 15 < IAB < 22.5, попадает в полеCOSMOS/UVISTA. Наблюдения проводились с использованием спектрографаVIMOS в течение 600 часов на 8 м VLT (Very Large Telescope) Паранальскойобсерватории.
Обзор покрывает 1.7 квадратного градуса небесной сферы и совпадает с полем COSMOS. Выборка содержит 9 167 галактик с известными красными смещениями в диапазоне 0.1 < z < 1.4.Каталог The XMM-Newton Wide-Field Survey in the COSMOS field (или просто XMM-COSMOS) [19, 73] содержит ∼ 1800 рентгеновских источников, ограниченных снизу потоками ∼ 5 × 10−16 , ∼ 3 × 10−15 , ∼ 7 × 10−15 эрг/см2 c в 0.5-2кэВ, 2-10 кэВ, 5-10 кэВ, соответственно. В каталоге используются данные, взятые из обзора COSMOS.
Произведено две выборки: в первой 1 666 качественныхфотометрических и во второй 844 спектроскопических красных смещений, обедо zmax = 3.6.1.2Описание методаМетод флуктуаций плотности числа галактик (далее метод флуктуаций) позволяет получить отклонения количества галактик в бинах по красному смещениюотносительно однородного распределения вдоль луча зрения [6]. Флуктуациичисла галактик в соседних элементах объема карандашного обзора обусловлены наличием пуассоновского шума (дискретность выборки), систематическимиошибками наблюдений (селекция), и наличием крупномасштабной структуры(“космической дисперсии” ), которая играет важную роль при сопоставлениимоделей с наблюдениями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
