Реєстраційний номер
0824U002075, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
31-07-2024
Статус
Захищена
Назва роботи
Нові астрофізичні можливості радіоастрономії найдовших хвиль
Здобувач
Станиславський Лев Олександрович,
Керівник Бубнов Ігор Миколайович
Опонент Кулініч Юрій Анатолійович
Опонент Решетник Володимир Миколайович
Рецензент Тишковець Віктор Павлович
Рецензент Колосков Олександр Валерійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Радіоастрономічний інститут Національної академії наук України
Опис
Мета роботи – є дослідження космічного випромінювання різної природи на найдовших радіохвилях за допомогою новітніх підходів та радіотелескопів, щоб встановити астрофізичні перспективи таких вимірювань. Для досягнення цієї мети необхідно розв’язати наступні задачі. По-перше, розробити методику спостережень випромінювання космічних об’єктів на найдовших хвилях, на які шкідливо впливають різного роду природні та штучні радіоперешкоди, а також іоносфера. По-друге, експериментально перевірити можливості радіоастрономічних вимірювань за допомогою прототипу наднизькочастотної антени для місячної обсерваторії у наземних умовах у частотному діапазоні поблизу іоносферного відсічення. По-третє, провести експериментальні дослідження іоносферного відсічення сонячних сплесків III-типу і порівняти їх величини з одночасними вимірами критичної частоти F2 шару іоносфери, які виконуються за допомогою іонозондів. По-четверте, виконати експериментальні дослідження особливостей сонячного сплеску U-типу на початку нового циклу сонячної активності з використанням як наземних радіотелескопів, так і сонячних космічних місій. По п'яте, виконати експериментальні дослідження континуального інтегрального спектру випромінювання залишку наднової Кассіопея А за допомогою інтерферометричних спостережень, в яких радіогалактика Лебідь А виступає в якості джерела калібрування. У шосте, провести астрофізичну інтерпретацію отриманих результатів і встановити найбільш відповідну модель, яка описує теплове поглинання радіовипромінювання всередині та зовні Кассіопеї А. Об’єкт досліджень – є континуальне та спорадичне радіовипромінювання космічних об'єктів на найдовших хвилях. Теоретичні та практичні результати. Отримані методики досліджень космічного випромінювання на найдовших хвилях мають практичну цінність для спостережень різноманітних об’єктів Всесвіту, до яких належать залишки наднових, радіогалактики, квазари, пульсари та інші джерела низькочастотного випромінювання космосу.
Запропоновану методику вимірювання параметрів теплового поглинання в іонізованому газі, може бути використано для досліджень інших залишків наднових, для більшості яких це можливо зробити тільки із спостережень їх випромінювання на найдовших хвилях.
Практична цінність запропонованого підходу з застосуванням вимірювань на радіотелескопах УРАН-2 (Україна) та NenuFAR (Франція), ілюструє синергію різних інструментів для радіоастрономічних спостережень, коли результати вимірювань з одного інструменту суттєво доповнюють результати вимірювань з іншого. У цьому випадку за допомогою УРАН-2 вдається вести спостереження у частотному діапазоні 8-40 МГц, а NenuFAR спостерігав Кассіопею А на частотах 20-66 МГц. Таким чином, з'єднуючи їх спектри вдається встановити більш повну картину астрофізичних процесів. Новизна наукових результатів. Розроблено методики широкосмугових спостережень радіовипромінювання наднизьких частот різної природи на найдовших хвилях із одночасним використанням передових українських радіотелескопів разом з прототипом антени для майбутньої місячної обсерваторії.
Проведено спільні дослідження варіацій критичної частоти F2 шару іоносфери з одночасним застосуванням радіоастрономічних спостережень іоносферного відсічення сонячних сплесків III-типу та вимірювань за допомогою іонозондів.
Зареєстровано та досліджено асоціацію U+III сонячних сплесків передбачену в теоретичних моделях генерації сплесків у сонячної астрофізиці. Запропоновано калібрування моделі корони за допомогою радіоспостережень сонячних сплесків U-типу.
Встановлено величини параметрів теплового поглинання всередині і зовні залишку наднової Кассіопея А за допомогою інтерферометричних спостережень широкосмугового радіовипромінювання наднизьких частот цього джерела. Методи досліджень. Для розв'язання поставлених завдань використовувались наступні методи сучасної радіоастрономії та астрофізики: (I) експериментальні дослідження часової та частотної структури радіовипромінювання космічних об’єктів на найдовших хвилях; (II) обробка результатів спостережень і очищення їх від завад з застосуванням найсучасніших методів статистичної обробки експериментальних даних; (III) теоретичні моделі генерації сонячних сплесків, теплового поглинання радіовипромінювання в іонізованому газі, а також методи чисельного аналізу. Ступінь упровадження. Отримані результати мають фундаментальне значення у розумінні Всесвіту, а розроблені засоби та інструменти дозволяють проводити астрофізично значущі вимірювання космічних об’єктів різної природи в широкої смузі частот аж до частот іоносферного відсічення. Сфера використання. Розроблені методи радіоастрономічних спостережень та обробки даних ефективні й суттєво мінімізують вплив небажаних сигналів на результати вимірювань. Це дозволяє їх використовувати у дослідженнях дуже слабких космічних сигналів таких, до яких зокрема належить сигнал в лінії 21 см нейтрального гідрогену у ранньому Всесвіті в епоху Темних віків.
Дата реєстрації
2024-05-31
Додано/оновлено в НРАТ
2024-07-17 / 2026-07-01
