Изучение распределения и свойств пыли в галактиках

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 20-72-10052

НазваниеИзучение распределения и свойств пыли в галактиках

Руководитель Савченко Сергей Сергеевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Российской академии наук , г Санкт-Петербург

Конкурс №50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-704 - Физика и эволюция звезд и межзвездной среды

Ключевые слова межзвездная среда, космическая пыль, галактики, перенос излучения, поглощение, покраснение, рассеяние света

Код ГРНТИ41.25.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на разностороннее изучение межзвездной пыли в нашей и других галактиках, которое будет базироваться на сегодняшних представлениях о космической пыли, механизмах поляризации межзвездного излучения, его переносе в межзвездной среде, а также на современных наблюдательных данных (включая поляриметрические) в широком диапазоне длин волн (от УФ до мм). Проект предполагает рассмотрение нескольких фундаментальных вопросов, связанных с распределением и свойствами пыли в галактиках, с использованием различных подходов. Нами будут изучены пространственные вариации закона поглощения, распределение и свойства пыли в Галактике в крупном масштабе на основе изучения шести шаровых скоплений. Ожидаемые данные Gaia DR3 позволят улучшить разрабатываемые в ГАО РАН карту и модель пространственных вариаций покраснения и закона поглощения и сравнить их с другими оценками. Изучение свойств галактических циррусов по данным массовой глубокой фотометрии в оптике позволит впервые систематически исследовать мелкомасштабные пылевые структуры и изучить распределение энергии в спектре пыли на большом интервале длин волн. Для близких галактик, видимых плашмя или с ребра, впервые будет проведено комплексное изучение эмиссии пыли в далеком ИК–мм диапазоне, выполнена фотометрическая декомпозиция на несколько пылевых компонентов и определены геометрические параметры и массы этих компонентов, в сравнении со звездными компонентами галактики. Будет проведено машинное обучение для большой выборки галактик DustPedia, которое позволит изучать свойства пылевых структур галактик на основе их изображений, представленных только в нескольких полосах в УФ – ближней ИК области. Будут также разработаны эффективные программы расчета рассеяния света сфероидальными частицами и на их основе совместно с бельгийскими коллегами создана уникальная программа расчета переноса поляризованного излучения в широком диапазоне длин волн от УФ до мм в оптически анизотропной трехмерной среде с учетом всех основных механизмов поляризации излучения. Созданные (HST, VLT, SOFIA, ALMA, Planck, JVLA и др.) и готовящиеся (напр., SPICA) крупные инструменты делают поляриметрию важным методом современных исследований. Однако адекватная интерпретация поступающих поляриметрических данных требует применения моделей и программных средств, которые пока отсутствуют и разработка которых предполагается в рамках данного проекта. Все перечисленные выше задачи являются в высшей степени актуальными, а пути их решения - новыми и полезными для астрономического сообщества и изучения физики межзвездной среды.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Поляков Д., Мосенков А.В., Брош Н., Кориски Щ., Рич Р.М. Quantified diffuse light in compact groups of galaxies Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 503, 4, 6059–6077 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/stab853

2. Сен А.К., Ильин В.Б., Прокопьева М.С., Гупта Р. Polarimetric and photometric observations of CB54, with analysis of four other dark clouds Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 503, 4, 5274–5290 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/stab380

3. Гончаров Г.А., Мосенков А.В. Gaia DR2 giants in the Galactic dust – II. Application of the reddening maps and models Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 500, 2, 2607-2619 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/staa2728

4. Мосенков А.В., Савченко С.С., Смирнов А.А., Кампс П. The structure of the Milky Way based on unWISE 3.4 μm integrated photometry Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Том 507, выпуск 4, стр. 5246–5263 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/stab2445

5. Марчук А.А., Смирнов А.А., Мосенков А.В., Ильин В.Б., Гончаров Г.А., Савченко С.С., Роман Х. Fractal dimension of optical cirrus in Stripe82 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Том 508, выпуск 4, стр. 5825–5841 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/stab2846

6. Гончаров Г.А., Ховричев М.Ю., Мосенков А.В., Ильин В.Б., Марчук А.А., Савченко С.С., Смирнов А.А., Усачев П.А., Поляков Д.М. Isochrone fitting of Galactic globular clusters – III. NGC 288, NGC 362, and NGC 6218 (M12) Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Том 508, выпуск 2, стр. 2688-2705 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/stab2756

7. Гончаров Г.А., Мосенков А.В., Ильин В.Б., Марчук А.А., Савченко С.С., Смирнов А.А., Усачев П.А. Interstellar extinction at high Galactic latitudes across the whole dust layer in the Galaxy Astronomy at the epoch of multimessenger studies. Proceedings of the VAK-2021 conference, Aug 23–28, 2021, pp. 437-438 (год публикации - 2022)
10.51194/VAK2021.2022.1.1.181

8. Гончаров Г.А., Мосенков А.В., Ховричев М.Ю., Ильин В.Б., Марчук А.А., Савченко С.С., Смирнов А.А., Усачев П.А. The properties of Galactic globular clusters from Gaia EDR3 and other data compared with theoretical isochrones Astronomy at the epoch of multimessenger studies. Proceedings of the VAK-2021 conference, Aug 23–28, 2021, pp. 439-440 (год публикации - 2022)
10.51194/VAK2021.2022.1.1.182

9. Савченко С.С., Поляков Д.М., Мосенков А.В., Марчук А.А., Ильин В.Б, Гончаров Г.А., Смирнов А.А., Усачев П.А Investigation of Galactic cirri based on SDSS Stripe 82 images Astronomy at the epoch of multimessenger studies. Proceedings of the VAK-2021 conference, Aug 23–28, 2021, pp. 194-196 (год публикации - 2022)
10.51194/VAK2021.2022.1.1.066

10. Усачев П.А., Мосенков А.В., Савченко С.С., Гончаров Г.А., Ильин В.Б., Марчук А.А., Смирнов А.А. Dust discs in edge-on galaxies: case of NGC 4437 Astronomy at the epoch of multimessenger studies. Proceedings of the VAK-2021 conference, Aug 23–28, 2021, pp 408-410 (год публикации - 2022)
10.51194/VAK2021.2022.1.1.168

11. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б., Туричина Д.Г. О связи Т-матриц, возникающих в осесимметричной задаче рассеяния света сфероидом Оптика и спектроскопия, том 130, вып. 2, стр. 273-281 (год публикации - 2022)
10.21883/OS.2022.02.51995.2893-21

12. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б., Туричина Д.Г. On the relations between the T-matrices arisen for different spheroidal and spherical bases in light scattering by a spheroid O.V. Motygin et al. (eds) Proc. Conf. "2021 Days on Diffraction", IEEE: Danvers,, pp. 48-53 (год публикации - 2021)
10.1109/DD52349.2021.9598725

13. Мосенков А.А., Усачев П.А., Шекспир З., Гуерретте Я., Баес М., Бианки С., Ксилурис Э., Гончаров Г.А., Ильин В.Б., Марчук А.А., Савченко С.С., Смирнов А.А. The distribution of dust in edge-on galaxies: I. The global structure Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Том 515, выпуск 4, стр. 5698 (год публикации - 2022)
10.1093/mnras/stac2112

14. Гончаров Г.А., Мосенков А.В., Савченко С.С., Ильин В.Б., Марчук А.А., Смирнов А.А., Усачев П.А., Поляков Д.М., Шекспир З. Межзвездное поглощение в галактических циррусах в SDSS STRIPE 82 Письма в астрономический журнал, том 48, номер 9, с. 628-642 (год публикации - 2022)
10.31857/S0320010822090030

15. Смирнов А.А., Савченко С.С., Поляков Д.М., Марчук А.А, Мосенков А.В., Ильин В.Б., Гончаров Г.А., Роман Х., Сегуин Д. Prospects for future studies using deep imaging: analysis of individual Galactic cirrus filaments Monthly Notices of Royal Astronomical Society, выпуск 519, стр. 4735-4752 (год публикации - 2023)
10.1093/mnras/stac3765

16. Гончаров Г.А., Ховричев М.Ю., Мосенков А.В., Ильин В.Б., Марчук А.А., Поляков Д.М., Рютина О.С., Савченко С.С., Смирнов А.А., Усачев П.А., Ли Дж, Камачо К., Хебдон Н. Isochrone fitting of Galactic globular clusters - IV. NGC 6362 and NGC 6723 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 518, 2, 3036 (год публикации - 2023)
10.1093/mnras/stac3300

17. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б., Туричина Д.Г. О решении проблемы рассеяния света сфероидами для TM- и ТЕ-мод при использовании сфероидального базиса Оптика и спектроскопия, том 131, вып. 1 (год публикации - 2023)
10.21883/OS.2023.01.54535.2894-22

18. Туричина Д.Г., Фарафонов В.Г., Ильин В.Б. Exact solution to the light scattering problem for a core-mantle spheroid with non-confocal layer boundaries 2022 Days on Diffraction (DD), pp 130, 135 (год публикации - 2022)
10.1109/DD55230.2022.9960958

19. Бухарин М.М., Печеркин В.Я., Оспанова А.К., Ильин В.Б., Василяк Л.М., Башарин А.А., Лукьянчук Б. Transverse Kerker effect in all-dielectric spheroidal particles Scientific Reports (год публикации - 2022)

20. Гончаров Г.А., Мосенков А.В., Савченко С.С., Ильин В.Б., Марчук А.А., Смирнов А.А., Усачев П.А., Поляков Д.М., Хебдон Н. Трехмерная аналитическая модель межзвездного поглощения в ближайшем килопарсеке Письма в астрономический журнал, Том 48, номер 10, сс. 696-719 (год публикации - 2022)
10.31857/S0320010822100035

Публикации