Каталог RCSED v2: подход Big Data для поиска уникальных внегалактических объектов и исследования механизмов эволюции галактик

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-12-00281

НазваниеКаталог RCSED v2: подход Big Data для поиска уникальных внегалактических объектов и исследования механизмов эволюции галактик

Руководитель Чилингарян Игорь Владимирович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-705 - Галактика и Метагалактика

Ключевые слова внегалактическая астрономия, эволюция галактик, черные дыры промежуточных масс, астроинформатика, big data

Код ГРНТИ41.27.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Изучение формирования и эволюции галактик и их центральных черных дыр остаются одними из важнейших направлений исследований в современной наблюдательной астрофизике. Несмотря на активное развитие концепции международной Виртуальной Обсерватории в течение последних двух десятилетий, потенциал существующих астрономических архивов и баз данных для совершения открытий использован далеко не полностью. Наш текущий проект направлен на поиск в астрономических архивах и базах данных и последующее исследование представителей двух редких классов астрономических объектов, понимание природы которых критически важно для построения картины эволюции галактик: компактных галактик ранних типов и черных дыр средних масс (от 1000 до 100000 масс Солнца). Наша научная группа является мировым лидером в наблюдательных исследованиях обоих классов объектов: в 2009-2018 годах нами были найдены более 70% из примерно 230 известных на сегодняшний день компактных эллиптических галактик (в том числе 11 из 13 изолированных галактик) и 5 из 10 подтвержденных кандидатов в черные дыры средних масс -- все это было сделано с использованием продвинутых методов работы с большими данными, примененным к крупным астрономическим каталогам и базам данных. Нами был создан каталог спектральных распределений энергии 800 тысяч галактик RCSED, который и стал основным элементом в процессе поиска и исследования объектов этих редких классов. В данном проекте мы предлагаем создать вторую версию этого каталога, которую мы будем использовать для решения поставленных нами астрофизических задач. Также она станет важным элементом подготовки к анализу рентгеновских данных из космической миссии СпектрРГ/eROSITA, начало которой планируется в 2019 году, поскольку каталог RCSED v2 станет максимально полным каталогом внегалактических объектов, покрывающем практически всю российскую зону интереса обзора eRosita (восточное Галактическое полушарие) с однородным анализом фотометрических и спектральных данных. Расширение каталога RCSED планируется в нескольких направлениях: (а) расширение выборки галактик с 800 тысяч до 2.5 миллионов путем анализа спектров, полученных в обзорах 6dFGRS, SDSS-BOSS, SDSS-eBOSS, 2dFGRS; (б) использование данных обзора UHS-J, покрывающего все северное полушарие в ближнем ИК и обзоров WISE и Spitzer/IRAC для продления распределений энергии в спектрах в инфракрасный диапазон до длины волны 8 мкм; (в) применение полного спектрофотометрического анализа данных NBursts+phot для восстановления детальных историй звездообразования для 2.5 миллионов галактик; (г) автоматическая декомпозиция профилей разрешенных эмиссионных линий у всех галактик, проявляющих активность ядер с целью определения масс черных дыр; (д) дополнение каталога RCSED рентгеновскими данными из каталогов Chandra и XMM-Newton (а также более старыми данными из каталога ROSAT); (е) оценка масс скоплений галактик, в которые входит более 70-80 спектрально подтвержденных членов, методом каустик. Мы ожидаем, что по результатам работы мы утроим выборку известных черных дыр средних масс, что позволит отобрать подходящие кандидаты на определение масс черных дыр методом реверберации в оптике (с использованием крупных наземных телескопов) и ультрафиолете (с использование телескопа Хаббла). Расширение выборки компактных эллиптических галактик в 6-7 раз, в особенности изолированных галактик, без ограничений на параметры звездных населений позволит исключить или подтвердить альтернативные сценарии их формирования (например, быстрое обогащение металлами в процессе звездообразования, индуцированного лобовым давлением, что является “свежим” сценарием эволюции галактик, обсуждаемым теоретиками без наблюдательных подтверждений). Возможное обнаружение компактных эллиптических галактик с активными ядрами позволит определить вириальные массы их центральных черных дыр, что даст однозначный ответ на вопрос о массе их прародителей.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Сабурова А.С., Чилингарян И.В., Каспарова А.В., Катков И.Ю., Сильченко О.К., Уклеин Р.И. Unveiling the origin of giant low surface brightness discs: results of the long-slit spectral observations Proceedings of the IAU Symposum 355 The realm of the ulow-surface-brightness universe, Cambridge University Press (год публикации - 2020)

2. Гришин К.А., Чилингарян И.В., Афанасьев А.В., Катков И.Ю. Reconstructing star formation histories of recently formed ultra-diffuse galaxies Proceedings of the IAU Symposum 355 The realm of the low-surface-brightness universe, Сambridge University Press, в печати (год публикации - 2020)

3. Чилингарян И.В., Гришин К.А., Афанасьев А.В., Фабрикант Д., Морэн С. Evolutionary link between ultra-diffuse galaxies and dwarf early-type galaxies. proceedings of the IAU Symposum 355 The realm of the low-surface-brightness universe, Cambridge University Press (год публикации - 2020)

4. Реймонд Д., Славин Д., Блейр В., Чилингарян И.В., Бурхарт Б., Шанкрит Р. Turbulence and Energetic Particles in Radiative Shock Waves in the Cygnus Loop. II. Development of Postshock Turbulence Astrophysical Journal, Volume 903, Issue 1, id.2, 19 pp. (год публикации - 2020)
10.3847/1538-4357/abb821

5. Мащман Д., Мельхиор А.-Л., Мамон Г., Чилингарян И.В., Катков И.Ю. Double-peak emission line galaxies in the SDSS catalogue. A minor merger sequence Astronomy and Astrophysics, Volume: 641, Article Number: A171 (год публикации - 2020)
10.1051/0004-6361/202037868

6. Засов А.В., Сабурова А.С., Егоров О.В., Моисеев А.В. NGC 90: a hidden jellyfish galaxy? Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 498, Issue 1, pp.101-109 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/staa2283

7. Ианджамасиманана Р., Намумба Б., Рамайла А., Сабурова А.С., Жоша Г., Майбёрх Т., Торат К., Кариньян К. MeerKAT-16 H I observation of the dIrr galaxy WLM Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 497, Issue 4, pp.4795-4813 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/staa1967

8. Аоуад Ч., Джеймс Ф., Чилингарян И.В., Coupling local to global star formation in spiral galaxies: the effect of differential rotation Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 496, Issue 4, pp.5211-5226 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/staa1945

9. Чилингарян И.В., Гришин К.А. Estimating Statistical Uncertainties of Internal Kinematics of Galaxies and Star Clusters Derived Using Full Spectrum Fitting Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Volume 132, Issue 1012, id.064503, 9 pp. (год публикации - 2020)
10.1088/1538-3873/ab7d1d

10. Коппеханс Д., Маргуччи Р., Терреран Г., Найана А., Когхлин Е., .... ,Чилингарян И.В. и др. A Mildly Relativistic Outflow from the Energetic, Fast-rising Blue Optical Transient CSS161010 in a Dwarf Galaxy The Astrophysical Journal Letters, Volume 895, Issue 1, id.L23, 15 pp. (год публикации - 2020)
10.3847/2041-8213/ab8cc7

11. Реймонд Д., Чилингарян И.В., Блейр В., Шанкрит Р., Славин Д., Бурхарт Б. Turbulence and Energetic Particles in Radiative Shock Waves in the Cygnus Loop. I. Shock Properties The Astrophysical Journal, Volume 894, Issue 2, id.108, 13 pp. (год публикации - 2020)
10.3847/1538-4357/ab886d

12. Каспарова А.В., Катков И.Ю., Чилингарян И.В. An excessively massive thick disc of the enormous edge-on lenticular galaxy NGC 7572 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 493, Issue 4, p.5464-5478 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/staa611

13. Минк Д., Браун У., Чилингарян И.В., Фабрикант Д., Курц М., Моран Ш., Ри Д,. Токарз С., Уаятт У. Center for Astrophysics Optical Infrared Science Archive. I. FAST Spectrograph The Astronomical Journal, Volume 161, Issue 1, id.3, 12 pp. (год публикации - 2021)
10.3847/1538-3881/abc06e

14. Гришин К., Чилингарян И., Афанасьев А., Фабрикант Д., Катков И., Моран Ш., Яги М. Transforming gas-rich low-mass disky galaxies into ultra-diffuse galaxies by ram pressure Nature Astronomy, Nature Astronomy volume 5, pages 1308–1318 (2021) (год публикации - 2021)
10.3847/1538-4365/228/2/14

15. Катков И.Ю., Князев И.Ю., Сильченко О.К., Гасымов Д.Ф. Star formation in outer rings of S0 galaxies. IV. NGC 254 – a double-ringed S0 with gas counter-rotation Astronomy & Astrophysics (год публикации - 2022)

16. Сабурова А., Чилингарян И., Каспарова А., Сильченко О., Гришин К., Катков И., Уклейн Р. Observational insights on the origin of giant low surface brightness galaxies Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 503, Issue 1, pp.830-849 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/stab374

17. Гришин К.А., Чилингарян И.В. Observing, calibrating and reducing near-infrared imaging mosaics Astronomical Society of the Pacific Conference Series (год публикации - 2022)

18. Чилингарян И., Борисов С., Гораджанов В., Гришин К., Каспарова А., Катков И., Клочков В., Рубцов Е., Топтун В. RCSEDv2: the largest database of galaxy properties from a homogeneously processed multi-wavelength dataset Astronomical Society of the Pacific Conference Series (год публикации - 2022)

19. Каспарова А.В., Чилингарян И.В., Борисов С.Б., Гораджанов В.С., Гришин К.А., Катков И.Ю., Клочков В.И., Рубцов Е.В., Топтун В.А. RCSEDv2: analytic approximations of k-corrections for galaxies out to redshift z=1 Astronomical Society of the Pacific Conference Series (год публикации - 2022)

20. Гораджанов В.С., Чилингарян И.В., Рубцов Е.В., Катков И.Ю., Гришин К.А., Топтун В.А., Каспарова А.В., Клочков В.И., Борисов С.Б. RCSEDv2: Processing and analysis of 4+ million galaxy spectra Astronomical Society of the Pacific Conference Series (год публикации - 2022)

21. Клочков В., Катков И., Чилингарян И., Гришин К., Каспарова А., Гораджанов В., Топтун В., Рубцов Е., Борисов С. RCSEDv2: Open-source web tools for visualization of imaging and spectral data Astronomical Society of the Pacific Conference Series (год публикации - 2022)

22. Топтун В.А., Чилингарян И.В., Катков И.Ю., Гришин К.А., Каспарова А.В., Борисов С.Б., Рубцов Е.В., Гораджанов В.С., Клочков В.И. RCSEDv2: homogenization of multi-wavelength photometric data Astronomical Society of the Pacific Conference Series (год публикации - 2022)

23. Маззили С.Б., Мельхиор А.-Л., Мащман Д., Катков И.Ю., Халле А., Комбес Ф., Гелфанд Дж. Д., Аль Язееди А. Two interacting galaxies hiding as one, revealed by MaNGA Astronomy & Astrophysics, Volume: 653, Article Number: A47 (год публикации - 2021)
10.1051/0004-6361/202141319

Публикации