Отзыв официального оппонента 2 (1149500)
Текст из файла
ОТЗЫВофициального оппонента на диссертациюШИРОКОВА Станислава Игоревича«Исследование крупномасштабного распределения галактик на основеузкоугольных и широкоугольных обзоров»,представленную на соискание учёной степени кандидата физико-математическихнаук по специальности 01.03.02 – астрофизика и звёздная астрономия.В современной космологии есть две особенно важные темы, в которыхпроисходит постоянное соревнование между наблюдателями и теоретиками.Первая тема – это опережающее открытие предельно далеких астрофизическихобъектов по отношению к предсказаниям теоретических моделей дляформирования наиболее удаленных объектов во Вселенной (сейчас самые далекиегалактики, квазары, источники гамма-всплесков наблюдаются вплоть до z~10).Вторая тема относится к открытию крупномасштабных структур галактик,имеющих максимальные размеры во Вселенной – сейчас известны сверхбольшиеструктуры галактик с размерами ~400 Мпк.
Актуальность диссертационнойработы подтверждается тем, что она относится к одной из таких важнейших иинтереснейших тем космологии, а именно, к поиску сверхбольших структур ианализу их глобальных статистических свойств. Как показывает историявнегалактической астрономии, в этой области космологии наблюдатели всегдаопережали теоретиков. Размеры обнаруживаемых структур галактик в последниегоды росли от стандартной длины корреляции в 5 Мпк (корреляционная функцияпервых каталогов галактик P.J.E.
Peebles arXiv:0103040), через «ячейкунеоднородности» в 30 Мпк (обзоры Center for Astrophysics), до современнойячейки в 120 Мпк (Sloan Digital Sky Survey) и супер-структур в 300 Мпк (SloanGreat Wall и BOSS Great Wall).Для статистического анализа пространственного распределения галактикдиссертант выбрал два, существенно дополняющих друг друга, предельныхслучая. Узкоугольные («карандашные», beamsurvey) глубокие обзоры,позволяющие анализировать неоднородности в распределении галактик вдольлуча зрения до больших красных смещений, и широкоугольные обзоры,покрывающие всю небесную сферу и позволяющие оценивать масштабные(скейлинговые) свойства исследуемой выборки объектов.Диссертация состоит из Введения, четырёх глав, Заключения, спискалитературы, содержащего 76 наименований, и Приложения.
Общий объёмработы – 95 страниц.Во Введении приводится общая характеристика работы: актуальность темы собзором современных исследований по тематике диссертационной работы, цели изадачи исследования, научная новизна, ценность работы, основные результаты,выносимые на защиту, их апробация, а также представлен список публикацийавтора.В Первой главе описаны используемые для исследования каталоги галактик,а также описан метод флуктуаций плотности числа галактик. Выбор, в качествеосновного, самого большого и глубокого обзора галактик COSMOSпредставляется правильным и соответствует поставленной задаче исследования.Достаточно подробно проведен анализ метода флуктуаций и предсказаний ΛCDMмодели для ожидаемого параметра байеса.Во Второй главе представлены результаты применения метода флуктуацийплотности числа галактик для каталогов COSMOS, UVISTA и ALH/F4, а также ихсравнение с предсказаниями ΛCDM модели.
Предсказываемые флуктуацииплотности числа галактик оказываются более, чем в 2 раза меньше наблюдаемыхна красных смещениях z ~ 0.5, z ~ 0.9 и z ~ 2. Показана корреляция междунезависимыми обзорами в оптическом и инфракрасном диапазоне, корреляциямежду флуктуационными картинами каталогов со спектроскопическимикрасными смещениями в оптике и рентгене, а также приводится сравнениехарактера флуктуаций между независимыми обзорами в поле HDF-N.
Приведеносравнение с результатами работ других авторов.В Третьей главе рассмотрены широкоугольные обзоры покрывающиеполную небесную сферу. Описаны используемые каталоги: источники гаммавсплесков The Swift Gamma-Ray Burst Mission и каталог галактик Cosmicflows-2.Описаны методы оценки фрактальной размерности (условная плотность ипопарные расстояния), а также их модификации. Выявлено преимущество методапарных расстояний перед методом условной плотности на малых масштабах, набольших масштабах оба метода испытывают проблемы. Для сравнения с реальнойвыборкой галактик и оценки точности определения фрактальной размерностидиссертантом были смоделированы искусственные каталоги галактик с учётомгеометрии выборок и функции светимости.В Четвёртой главе представлена таблица близких пар гамма-всплесков,продемонстрировано сравнение модельных каталогов с наблюдаемымраспределением гамма-всплесков.
Представлен сравнительный анализ оценокфрактальной размерности для прямых расстояний и расстояний, рассчитанных покрасным смещениям, на примере каталога галактик CF-2.В Заключении представлены основные результаты диссертационной работы.Новыми и оригинальными результатами диссертационной работыявляются:– проведенный совместный анализ глубоких обзоров поля COSMOS вразличных диапазонах на различных инструментах (COSMOS, zCOSMOS, UVista,XMM-COSMOS, ALHAMBRA), подтвердивший наличие неоднородных структургалактик с размерами достигающими 1000 Мпк и амплитудами 20% нарасстояниях z ~ 2;–расчетпараметрабайеса,согласованныйснаблюдаемыминеоднородностями во всех использованных глубоких обзорах поля СOSMOS;– разработанная автором программная система, позволяющая создаватьискусственные выборки объектов с заданными фрактальными свойствами ипроводить совместный анализ статистических свойств реальных и искусственныхвыборок методами фрактального анализа данных, а также, что особенно важно,получать оценки ошибок в определении фрактальной размерностипространственного распределения изучаемых объектов;– вывод об эволюции наблюдаемой фрактальной размерностикрупномасштабной структуры Вселенной от D~2.5 на z~2 до D~2.0 в ЛокальномОбъеме Вселенной.Обнаружение сверхбольших структур имеет принципиально важныеследствия как для теоретического анализа образования и эволюциикрупномасштабной структуры Вселенной, так и для численных космологическихсимуляций задачи N-тел (NBS – NBodySmulations).
Современные расчётыкосмологической задачи N-тел имеют дело с моделированием большого числачастиц (до 1012) небарионной тёмной материи (Millennium, Horizon, BLUETIDES),тогда как наблюдения распределения галактик относятся к барионнойсоставляющей Вселенной.
Феноменологические модели связи между этимикомпонентами массы должны строиться на основе сравнения реальнонаблюдаемого распределения галактик с небарионными структурами,получаемыми в NBS. Именно в этом состоит значимость диссертационнойработы для современной космологии.Достоверность результатов следует из применения адекватныхматематических методов анализа исходных наблюдательных данных, а также изхорошего согласия с результатами, полученными ранее другими авторами сиспользованием других методов.Материал изложен слишком лаконично, но содержит достаточное количествотаблиц и рисунков, что позволяет наглядно представить полученные результаты.Положения, выносимые на защиту, в достаточной степени обоснованы.Считаю необходимым привести следующие замечания по существу:– фотометрические красные смещения, хотя и позволяют избежатьнаблюдательной селекции связанной с видимостью спектральных линий вопределенных интервалах z, но требуют дополнительных спектральныхисследований для повышения надежности обнаруживаемых структур (Глава 1);– расчеты байес-фактора “b(m⁎, z)” (по формуле (16) с.
23) в рамкахΛCDM моделейвключаютбольшиенеопределенности,связанныесфеноменологическими предположениями о связи небарионной и барионнойсоставляющих, поэтому можно говорить только о характерной величине байеса, ане о его точном значении;– один из выводов, вынесенных на защиту, посвящён оценке фрактальнойразмерности источников гамма-всплесков (ИГВ). В космологии, начиная состатьи Линде (Linde, A.D. // Physica Scripta, 1987, 169), известно множество работ,посвященных поиску мультифрактальных свойств крупномасштабногопространственного распределения вещества в наблюдаемой Вселенной (см.,например, van de Weygaert et al.
// Phys. Lett. A., 1992, 169, 145; Wu K.K.S. et al. //MNRAS, 1997, 286, 777). Однако, быстро выяснилось, что трудно получитькорректные оценки мультифрактальных спектров для неоднородныхкосмологических выборок в весьма ограниченном диапазоне скейлинга. Здесьодинаково плохо работают и методы больших отклонений и методы, основанныена функции разбиения (Harte D.
«Multifractals: theory and applications», CRC Press,2001). Это привело к приоритету использования геометрических методов,основанных на триангуляции Делоне (Schaap W.E., van de Weygaert R., 2001,arXiv:0108493), методах морфологических функционалов (Wiegand A. et al. //MNRAS, 2014, 443, 241) и наконец, методов вычислительной топологии (SousbieT. // MNRAS, 2011, 414, 350; Pranav P. et al. // MNRAS, 2017, 465, 4281).Использование в диссертации модели конструктивного фрактала кажетсямалообоснованным. Диссертант нигде не поясняет, а почему собственно следуетожидать полного самоподобия в пространственном неоднородном распределениивыборки содержащей всего около 400 точек? Если бы удалось, например,получить состоятельную оценку эмпирической меры для плотности наблюдаемойвыборки, то решая обратную задачу теории фракталов (Handy C.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
