Некоторые результаты группы с 2012 г.

С использованием карт меры фарадеевского вращения был исследован вклад Галактики в микроволновой фон на высоких галактических широтах. Карта меры фарадеевского вращения (МФВ) зависит как от галактического магнитного поля, так и от плотности тепловых электронов, причем оба фактора сказываются на микроволновом фоновом излучении. Применив корреляционные методы для данных МФВ и космического микроволнового фона (CMB), мы обнаружили значительное влияние Галактики вне ее плоскости. Так, стандартное отклонение от среднего корреляционного коэффециента отличает от ожидаемого в моделях на уровне достоверности 99.9%. Кроме того, сравнение распределения сигналов МФВ и CMB позволило выделить зоны множественных совпадений положения экстремумов в распределении исследуемых сигналов. В частности, мы обнаружили, что так называемое Холодное Пятно, известное своими негауссовыми особенностями, находится в области сильной антикорреляции с сигналом МФВ. Этот факт говорит в пользу объяснения происхождения Холодного Пятна физическими причинами в нашей Галактике. Мы также исследовали области остатков сверхновых с галактическими петлеобразными радиоструктурами, расположенными на низких и высоких галактических широтах за пределами плоскости Галактики. Для ряда объектов была найдена высокая корреляция между распределением CMB и МФВ, что указывает на то, что вклад Галактики в микроволновый фон наблюдается далеко за предлами ее плоскости (|b|>40 град).
[M. Hansen, W.Zhao, A.M.Frejsel, P.D.Naselsky, J.Kim, O.V.Verkhodanov. Faraday rotation as a diagnostic of Galactic foreground contamination of cosmic microwave background maps. MNRAS, V.426, Iss.1, P.57-69 (2012)]
Предложена и развита новая методика анализа данных столкновений тяжелых релятивистских ионов на ускорителях и возникающих вследствие этого множественных вторичных событий. Метод основывается на гармоническом анализе, схожим с анализом флукуаций сигнала реликтового излучения. Целый ряд особенностей стокновений тяжелых ионов, таких как их физические параметры, поведение возникших коллективных истекающих потоков и флуктуаций в статистиук событий, может быть представлен и описан в веретеноподобной проекции Молвейде и соответственно в формализме сферических гармоник. Для чисто азимутально-зависящих явлений, таких как коллективные потоки, разложение по мультиполям позволяет выделить избыточный сигнал при сравнении со стандартными коэффициентами, используемыми в расчетах по столкновению тяжелых ионов. Исследование показало, что подобный избыточный сигнал позволяет дополнительно описать детали флуктуаций событий после вычитания доминантного коллективного потка. Предложенный подход легко может быть развит и применен для исследования более слодных явлений, например, таких как струи, несимметричные потоки или их комбинация.
[ P.Naselsky, C.H.Christensen, P.R.Christensen, P.H.Damgaard, A.Frejsel, J.J.Gaardhoje, A.Hansen, M.Hansen, J.Kim, O.Verkhodanov, U.A.Wiedemann. Morphology of high-multiplicity events in heavy ion collisions. Phys. Rev. C, V.86, 024916 (2012), arXiv:1204.0387]
Рассчитаны и проанализированы карты мозаичных корреляций сигнала микроволнового фона ILC WMAP и положений источников миллиметрового, субмиллиметрового и инфракрасного диапазона каталогов Planck и FSC IRAS. Обнаружены и исследованы две мощные корреляционные гармоники L=3 и L=6. Рассчитаны фазы мод этих мультиполей. В пятнах гармоник проведены подсчеты источников из обзоров NVSS, FIRST, FSC IRAS и Planck. Показано, что фазы корреляционных гармоник близки на разных наблюдательных частотах как для L=3, так и для L=6. Предложена гипотеза, что часть слабого сигнала в данных ILC WMAP, проявляющегося в сильных корреляционных свойствах исследуемых мультиполей, может быть обусловлена внегалактическими источниками излучения.
[ O. V. Verkhodanov, T. V. Keshelava and Ya. V. Naiden. On two low harmonics of CMB correlation maps. Astrophys. Bull., V.67, No 3, p.245-252 (2012).]
Проведено численное моделирования инструментального сигнала в канале круговой поляризации V при наблюденияхна радиотелескопе РАТАН-600 в режиме "Южный сектор с плоским отражателем". Для моделирования использован уточненный алгоритм расчета диаграммы направленности, учитывающий дифракцию в пространстве между зеркалами телескопа. Расчеты проведены в широком диапазоне длин волн при сфокусированной антенне и при наличии аберраций. Рассмотрены структура и характеристики элемента матрицы Мюллера M41 и паразитного сигнала от солнечного диска при различных вариантах облучения антенны. Оценены различия диаграмм направленности телескопа по правой и левой круговым поляризациям. Приведены расчеты элементов M11,M41 для случая приема правой и левой круговых поляризаций в разных точках фокальной оси вторичного зеркала, проанализированы их изменения в зависимости от ряда параметров, в частности, от величины сдвига, корректирующего смещение сканов.
[Л.В.Опейкина, Е.К.Майорова, А.Н.Коржавин. Поляризационные эффекты при наблюдении Солнца на РАТАН-600 в режиме Южный сектор с плоским отражателем". Астрофиз. бюлл., 2012, т.67, No1, стр.95-119.]
Исследована корреляция карт реликтового излучения (РИ), построенных в результате космических экспериментов NASA WMAP и ESA Planck, и распределения галактик на различных красных смещениях по данным оптического обзора SDSS. Разные эффекты, связанные с крупномасштабной структурой, наблюдаемой на разных z, сказываются на расределении РИ: эффекты Сакса-Вольфа и Зельдовича-Сюняева, гравитационное линзирование и реионизация водорода в эпоху первых звезд и квазаров. Для исследования свойств РИ рассчитана пятимерная корреляционная функция, которая описывает угловые масштабы корреляций на разных красных смещениях в разных направлениях на небесной сфере. Построены и изучены угловые спектры мощности двумерных срезов корреляционной функции, представленных в виде карт мозаичных корреляций, а также распределения (гистограммы) корреляционных коэффициентов между РИ и распределением галактик на разных угловых масштабах. Обнаружено, существование выделенных масштабов корреляций (2-3 градуса) на разных красных смещениях (z=1-2), которые соответствуют линейному размеру максимальной ячейки неоднородности (~60Мпк) в разные космологические эпохи.
[ Ya. V. Naiden, O. V. Verkhodanov. Correlation properties of the WMAP CMB and 2MRS and SDSS catalogs at different redshifts. Astrophys. Bull., 2013, V.68, No.4, p.471-480.]
Предложен новый метод анализа однородности карт микроволнового фона, основанный на вариации углового спектра мощности C(l). Статистический алгоритм анализа (эстиматор) позволяет обнаруживать и исследовать анизотропию сигнала на низких пространственных гармониках (мультиполях с l<100). Метод основывается на измерении дисперсии спектра мощности для разных полусфер, содержащих фоновый сигнал, что позволяет исследовать слабые неоднородности второго порядка. Для визуализации эффектов предложен способ картографирования подобного изменения дисперсии и отображения его в виде новой карты на сфере. С применением предложенного картографирующего эстиматора проведен анализ сигнала спутника Planck для карт с разрешением $\ell\le100$. В результате обнаружена ассиметрия в распределении положения пятен, связанная с эклиптической системой координат и наблюдаемая также для сигнала реликтового излучения, зарегестрированного обсерваторией WMAP.
[ Ya. V. Naiden and O. V. Verkhodanov. Two-Dimensional Spectral Estimators of Statistical Anisotropy and Search for the Isolated Directions in Planck Mission Data. Astrophys. Bull. V.69, Iss.4, 488-496 (2014)]
Исследованы кандидаты в гигантские радиогалактики, отобранные по компонентам, представленным как отдельные источники в обзоре NVSS. Метод основан на сопоставления осей протяженных компонентов радиоисточников обзора NVSS с разделением более 4 мин дуги, описанных в каталоге как независимые объекты. Для 50 радиогалактик проведено радио и оптическое отождествление с использованием баз данных CATS, NED и SkyView. Среди объектов, обнаруженных c помощью предложенного алгоритма, найдено 13 новых слабых ГРГ, семь из которых имеют линейные размеры больше 0.5Мпк, а 6 -- больше 1Мпк. Среди отобранных радиоисточников обнаружена радиогалактика j154901.7-321747 (PKS 1545-321) смешанного типа, обозначаемого 'X', и являющаяся, по-видимому, результатом слияния двух активных галактических ядер.
[ D. I. Solovyov and O. V. Verkhodanov. Radio and Optical Identification of Giant Radio Galaxies from NVSS Radio Survey. Astrophys. Bull. 69, N2, p.141-159 (2014).ъ
Впервые разработан вычислительный Web-сервер cmb.sao.ru, предназначенный для построения карт протяженного излучения на полном небе из сферических гармоник в сетке пикселизации GLESP. Процедуры, задаваемые пользователем с помощью Web-интерфейса, позволяют сглаживать карты диаграммой направленности с различным угловым разрешением в пространстве мультиполей, накладывать маски, а также выделять области неба с заданными координатами. При создании системы доступа применялась технология организации пользовательского интерфейса в среде разработки Web-приложений Django на языке Python. База данных сервера содержит карты распределения излучения и их разложение по сферическим гармоникам из обзоров неба WMAP, Planck, 408 Мгц, 1400 ГГц, IRAS, ROSAT и др.
[O.V.Verkhodanov, Ya.V.Naiden, V.N.Chernenkov, N.V. Verkhodanova, Database of extended radiation maps and its access system. Astrophys. Bull. 69, N1, p.113-120 (2014)]
По цифровым оптическим обзорам неба SDSS иDPOSS, обзорам инфракрасного диапазона 2MASS, LASUKIDSS и WISE с использованием радиокарт FIRST и NVSS проведено отождествление радиоисточников каталога RCR, полученного по наблюдательному материалу нескольких циклов эксперимента "Холод". Для тех источников, у которых не обнаруживались оптические кандидаты в каталогах, проанализированы цифровые изображения в разных фильтрах и суммы изображений SDSS (в фильтрах gri), DPOSS (Red, IR), UKIDSS (JHK), 2MASS (JHK). Отождествлены 86% радиоисточников, для 8% обнаружены возможные кандидаты, а 6% объектов не отождествилось из-за того, что их родительские объекты оказались слабее предельной глубины используемых обзоров. Немногим более половины отождествлений оказалось галактиками, около четверти квазарами и остальные - объектами, тип которых установить сложно из-за слабости блеска. По полученной зависимости между светимостью и индексом активности в радиодиапазоне сделаны оценки светимости на частотах 1. 4 и 3.94 ГГц тех источников, у которых неизвестно красное смещение. Оказалось, что 3% RCR-радиоисточников относятся к FR I-типу (L < ~10^24 Вт/Гц на 1.4 ГГц), 60% к мощным радиогалактикам FR II-типа (L > ~10^26.5 Вт/Гц), а остальные являются источниками промежуточной светимости, среди которых имеются FRI, FRII и смешанные типы FRI-FRII.
[О. П. Желенкова, Н. С. Соболева, Е. К. Майорова, А. В. Темирова, Astrophys. Bull. 68, 26 (2013)]
Проведено исследование распределение гамма-всплесков из каталогов космических обсерваторий BATSE и BeppoSAX по отношению к данным микроволнового фона космической миссии Planck. Для анализа данных применялись три метода: (1) построение гистограммы значений сигнала CMB в направлении GRB, (2) расчет мозаичных карт корреляций для положений гамма-всплесков и распределения CMB, и (3) вычисление среднего отклика на карте микроволнового фона в области "среднего популяционного GRB". Обнаружена корреляция положения GRB и флуктуаций CMB на сфере, что может быть интерпретировано как влияние систематических эффектов в процессе наблюдений. Корреляция положений GRB и CMB, по крайней мере, частично обусловлена сигналом в экваториальной системе координат, что согласуется с результатами нашей предыдущей работы с данными WMAP. Причина такой связи может заключаться в модуляции сигнала CMB, наблюдаемого в точке L2, микроволновым излучением Земли через далекие лепестки диаграммы направленности антенны. Отклонения в расределении GRB в сторону экваториальной системы вызваны неравномерной чувствительностью (временем накопления сигнала) по небу приемного оборудования гамма-обсерваторий спутников, обращающихся вокруг Земли и всегда направленных в противоположную от нее сторону. В этом случае обнаруженная выделенность экваториальной системы координат при поиске корреляции исследуемых данных возникает естественным образом. При осреднении площадок в окрестности гамма-всплесков на картах CMB обнаружено различие в распределении средних флуктуаций для коротких и длинных гамма-всплесков, что может быть вызвано различной природой этих событий. При этом короткие (t<2сек) всплески на осредненной площадке попадают в локальный минимум фона, а длинные (t>2сек) - в локальный максимум. Если следовать предположению, что короткие GRB возникают в старых эллиптических галактиках, образованных за счет слияния менее массивных галактик и расположенных в скоплениях галактик, то локальный минимум может быть обусловлен эффектом Зельдовича-Сюняева. Для длинных всплесков попадание в локальный максимум распределения фона, вероятно, обусловлено другим эффектом. Если длинные всплески связаны со вспышками сверхновых, т.е. галактиками со звездоообразованием, то даже, несмотря на расположение в скоплении галактик, собственное излучение галактик, содержащих пыль и газ, в микроволновом диапазоне будет преобладать над эффектами окружения и приводить к появлению локального максиммума на картах CMB.
[ M.L.Khabibullina, O.V.Verkhodanov, and V.V.Sokolov. Statistics of the Planck CMB Signal in Direction of Gamma-Ray Bursts from the BATSE and BeppoSAX Catalogs. Astrophys. Bull. V.69, Iss.4, 472-487 (2014), arXiv:1406.6480.]
Исследованы свойства гигантских радиогалактик (ГРГ) в различных диапазон длин волн, в том числе и в микроволновом. На осредненном снимке ГРГ на картах CMB миссии Planck наблюдается лоакльный максимум, соотвествующий сигналу в миллиметровом диапазоне, где доминирует излучение пыли. В рамках проекта по расширению списка гигантских радиогалактик исследовались карты обзора NVSS. Были обнаружены 8 радиосточников с признаками взаимодействующих галактик. Объекты имеют нетривальную структуру в радиодиапазоне: S- или X--подобную форму, присущую источникам на заключительной стадии слияния радиогалактик. С использованием баз данных CATS, NED, SkyView проведено оптическое и радиоотождествление этих объектов, построены их непрерывные радиоспектры. Объекты включены в объединеный каталог ГРГ для анализа вклада в угловой спектр мощности анизотропии от радиогалактик, излучающих в миллиметровом диапазоне на масштабах порядка 5 мин дуги.
[ D. I. Solovyov and O. V. Verkhodanov. Radio and Optical Identification of Giant Radio Galaxies from NVSS Radio Survey. Astrophys. Bull. 69, N2, p.141-159 (2014).
Д.И. Соловьев, О.В. Верходанов. Поиск и исследование слабых радиогалактик большого углового размера по данным обзора NVSS. Астрон. Ж., т.91, No8, с.592-602 (2014).
Д. И. Соловьев, О. В. Верходанов. Радиогалактики с признаками слияния из списка кандидатов в гигантские радиогалактики по данным обзора NVSS. Письма в АЖ, 2014, том 40, No 10, с. 671-680.]
Исследованы области карт микроволнового фонового излучения эксперимента Planck в окрестностях радиоисточников RCR-каталога. По данным измерений ярких радиоисточников в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах построены калибровочные кривые, позволяющие измерять яркость объектов и исследовать распределение энергии в их спектре. Для 117 объектов впервые получены оценки плотности потока на миллиметровых и субмиллиметровых волнах, построены спектры, проведены отождествления и собрана информация, имеющаяся в базах данных. Слабые, трудновычищаемые микроволновые источники, дают дополнительный вклад во вторичную анизотропию на угловых масштабах 7'. Статистика пиков космического микроволнового фона в области исследуемых радиоисточников RCR-каталога показывает отличие для объектов разных типов: 1) источники с плоскими спектрами (т.е. из спектрального диапазона -0.52.0 в 7'-окрестности RCR-источников очень мало, как по сравнению с данными для горячих пятен, так и по сравнению с моделями. Этот факт может говорить о неслучайности выделения отобранных источников в микроволновом диапазоне, чей положительный вклад нивелирует ожидаемые статистические оценки для холодных пятен на картах CMB Planck.
[O.V.Verkhodanov, E.K.Majorova, O.P.Zhelenkova, M.L.Khabibullina, D.I.Solovyov, Yu.N.Parijskij. Investigation of the RCR Catalog Sources in the Millimeter and Submillimeter Ranges Based on the Planck Mission Data. Astrophys. Bull. V.70, Iss.2, p.156-182 (2015).]
Исследованы области карт микроволнового фонового излучения эксперимента Planck в окрестностях радиоисточников RCR-каталога, подготовленного по данным наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600. По данным измерений ярких радиоисточников в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах построены калибровочные кривые, позволяющие измерять яркость объектов и исследовать распределение энергии в их спектре. Для 117 объектов впервые получены оценки плотности потока на миллиметровых и субмиллиметровых волнах, построены спектры, проведены отождествления и собрана информация, имеющаяся в базах данных. Обнаружено различие в микроволновом диапазоне в свойствах источников с разными спектральными индексами, что может быть обусловлено содержанием пыли в родительских галактиках объектов этих популяций.
[ O.V.Verkhodanov, E.K.Majorova, O.P.Zhelenkova, M.L.Khabibullina, D.I.Solovyov, Yu.N.Parijskij. Investigation of the RCR Catalog Sources in the Millimeter and Submillimeter Ranges Based on the Planck Mission Data. Astrophys. Bull. V.70, Iss.2, p.156-182 (2015).
О. В. Верходанов, Е.К.Майорова, О. П. Желенкова, Д.И.Соловьев, М.Л.Хабибуллина. Источники RCR-каталога с крутыми спектрами в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах по данным миссии Planck Письма в АЖ Т. 41, No. 9, pp. 499-515 (2015)]
Проведено сравнение ГРГ с другими популяциями радиогалактик и эллиптических галактик, включающее исследование областей карт микроволнового фонового излучения, построенных по данным обсерватории Planck, в окрестности различных популяций радиоисточников и гигантских эллиптических галактик методом стэкинга. Выборки объектов включают сами гигантские радиогалактики, а также радиоисточники, отобранные по радиоспектральному индексу и красному смещению, и гамма-всплески. Исследованы топологические свойства окрестности среднего объекта популяции, а именно наличие максимумов и минимумов в средней площадке. Обнаружено отличие сигнала в окрестности ГРГ от других типов объектов, который является плоским в миллиметровом диапазоне с отсутствием значимого сигнала в субмиллиметровом диапазоне.
[ О.В.Верходанов, Д.И.Соловьев, О.С.Улахович, М.Л.Хабибуллина. Сравнение свойств радиогалактик разных популяций по микроволновым данным миссии Planck. Астрофиз. Бюлл. 71, No 2, принято в печ. (2016) ]
Предложен новый метод селекции кандидатов в объекты типа Сюняева-Зельдовича по данным радиокаталогов и картам микроволного фонового излучения. Метод включает анализа спектра радиоисточника и распределение сигнала CMB в окрестности объекта. Так как радиоисточник, образованный вследствие мерджинга галактик, находится в области повышенной плотности то он указывает на положение возможного скопления галактик. При разделении компонент сигнала в области скопления галактик на карте космического микроволнового фона образуется локальный минимум. Для удаления статистически анизотропного сигнала для исключения путаницы с локальными минимумами CMB в области скоплений предложено удалять первые двадцать гармоник карты, и оставшуюся часть использовать для селекции кандидатов. Подготовлен пробный список отобранных объектов.
[ О.В.Верходанов, Е.К.Майорова, О.П.Желенкова, Д.И.Соловьев, М.Л.Хабибуллина. Источники RCR-каталога с нормальными и плоскими спектрами по данным микроволнового обзора Planck. Астрономич. Ж., прин. в печ. (2016)]