Registration Number
0824U000511, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
26-02-2024
popup.evolution
o
Title
Structural features of the Milky Way galaxy based on the results of kinematic analysis
Author
Sofiia Denyshchenko,
popup.head Petro Fedorov
popup.opponent Iryna Vavilova
popup.opponent Volodymyr Reshetnyk
popup.review Slyusarev Ivan
popup.review Oleksiy Golubov
popup.rada
V.N. Karazin Kharkiv National University
Description
Дисертація присвячена визначенню параметрів спіральних рукавів Галактики, отриманих за допомогою кінематичних трасерів, що базуються на даних космічної місії GaiaDR3. Одним із структурних елементів Чумацького Шляху є спіральна структура, а її вивчення є важливим завданням в астрономії, яке і досі залишається актуальним.
В роботі було запропоновано новий підхід до визначення трасерів спіральної структури, що базується на дослідженні кінематики зоряних полів, а також метод їх отримання. В якості трасерів, використовувались центроїди сферичних областей зорь радіусом 0.5 кпс, швидкості деформацій в яких, вздовж координатної осі R циліндричної галактоцентричної системи координат, є незначущими. Для дослідження кінематики в сферичних зоряних областях, в дисертаційній роботі було проведено в межах моделі Огороднікова-Мілна кінематичний аналіз 19 млн. зорь за даними Gaia DR3, абсолютна зоряна величина яких менше 4-х, що дозволяє використовувати їх на великих відстанях від Сонця.
Для отримання параметрів спіралей галактики Чумацький Шлях, в роботі було застосовано метод, що ґрунтується на побудові діаграми «позиційний кут – логарифм відстані», і який зазвичай, використовується для визначення параметрів спіральної структури Галактики за даними різних трасерів.
Хід дисертаційної роботи висвітлюється в трьох розділах.
У першому розділі представлено огляд літературних джерел. Описано розвиток уявлень про структуру та особливості Галактики. Описано підсистеми Галактики та їх взаємозв’язок з поняттям «населення». Наводяться приклади робіт з результатами визначення параметрів спіральної структури та її схематичних зображень за допомогою різних трасерів. Кратко представлено огляд теорій механізму виникнення спіральної структури Галактики та описано головні проблеми її вивчення. Приведено опис сучасний даних про спіральні рукави галактики Чумацький Шлях.
У другому розділі дисертації розглядаються математичні методи, що були використані в рамках дослідження. Розглядаються системи координат, що використовуються в роботі, а також кінематичні моделі, які часто застосовуються в кінематичних дослідженнях Галактики. Описується метод визначення параметрів спіральних рукавів Галактики за допомогою діаграми “позиційний кут - логарифм відстані”.
У третьому розділі приведено результати визначення в попередніх роботах кінематичних параметрів за даними Gaia DR3 та приведено обґрунтування використання кінематичного методу. Показано, що положення центроїдів з незначущими М + 11 , можна розглядати як кінематичні трасери спіральних рукавів з відстанню від Сонця R 0 = 8.15кпс. Представлено запропонований автором, оригінальний спосіб відбору кінематичних трасерів, що належать конкретним спіральним рукавам Галактики, на основі аналізу радіальних швидкостей. Приведена таблиця отриманих параметрів спіральних рукавів Галактики та проведено порівняння отриманих результатів з результатами інших авторів. Проведено оцінку ефективності запропонованого методу кінематичних трасерів та отримання параметрів спіральних рукавів Галактики, як на модельних так і на спостережних даних та зроблено висновки.
Головні наукові результати, що були отримані у роботі.
1. Обґрунтовано використання компонент тензора швидкості деформації для вивчення спіральної структури Галактики.
2. Для вирішення рівнянь моделі О-М положення та швидкості зірок, що мають повне 5-параметричне астрометричне рішення та радіальна швидкість в каталозі Gaia DR3, були обчислені в локальній галактичний системі координат.
3. Створено програмне забезпечення для обробки даних, розрахунків та побудови галактичних спіральних рукавів згідно із запропонованим у роботі методом.
4. У межах досліджуваної ділянки Галактики отримано оцінки кінематичних параметрів моделі О-М з використанням 19 млн. зорь створеної вибірки.
5. Вперше, використовуючи підвибірку центроїдів тих сферичних областей, в яких величина кінематичного параметра M + 11 виявилася незначущою, було побудовано розподіл таких центроїдів в Галактичній площині.
6. Вперше реалізовано, запропонований автором спосіб відбору центроїдів сферичних областей, які мають M + 11 ≈ 0 і належать до конкретного спірального рукава.
7. Отримано оцінки параметрів спіральних рукавів Галактики з використанням запропонованого методу. Отримані оцінки параметрів показують добру узгодженість з результатами, отриманими іншими авторами та значно більш високу точність їх визначення. На їх основі, шляхом екстраполяції за межі наявних даних, побудовано спіральну схему, на яку накладено сегменти галактичних рукавів Scutum- Centaurus, Sagitarius-Carina, Perseus, Norma-Outer, а також локального рукава Orion.
8. Виконано тестування запропонованого методу шляхом порівняння результатів із результатами, отриманими динамічним методом та шляхом співставлення морфологічних особливостей макетної Галактики.
Registration Date
2024-01-18
popup.nrat_date
2024-03-14 / 2026-07-01
