Програма на курс Фотометрични изследвания на галактики



Дата23.07.2017
Размер51.72 Kb.
#26344
Българска академия на науките

Институт по астрономия с Национална астрономическа обсерватория

Утвърждавам:

Ректор на ЦО:



Учебна програма на курс


Фотометрични изследвания на галактики

(за докторанти и студенти по астрономия и астрофизика)


Семестриален хорариум – 30 часа лекции.

Преподавател: Проф. д. физ. н. Цветан Борисов Георгиев

Институт по астрономия с НАО при БАН, бул. Цариград.шосе 72, BG-1784 София

tsgeorg@astro.bas.bg, тел. 979 59 33, 974 19 10
Анотация.

Курсът е посветен на същността и основните резултати от прилагането на един от най-разпространените методи за изследване на галактиките – повърхностна фото-метрия (surface photometry). Това словосъчетание, обаче, не звучи добре на български език и затова то е избягнато в заглавието на курса.

Фотометричният анализ на изображенията на галактиките позволява да се получи информация за глобалните параметри, морфологията и разпределението на масите в галактиките и в техните компоненти. При това, ако фотометрията е и много-цветна, става възможно да се направят заключения относно пространствените ориента-ции, звездните населения и разпределенията на праха в компонентите на галактиките [1,4]. Фотометрията на галактиките има голямо значение и за установяването на скалата на разстоянията във Вселената чрез т.н.. третични индикатори на разстояние.

В средата на 80-те години библиографията по фотометрия на галактики обхва-щаше около 400 работи. В началото на ХХІ век вече има публикувана повърхностна фотометрия на хиляди близки и далечни галактики [4]. Днес, благодарение на Косми-ческия телескоп, бързо се развиват и фотометричните изследвания на галактики със z>1. Резултатите показват, например, че за около 1010 години спиралните галактики са претърпели съществена морфологична еволюция: техните дискове са станали по-тънки, а спиралните им структури – по-ясно изразени.

Фотометричните изследвания на галактиките и интерпретацията на получените данни обхващат широк кръг въпроси от физиката на галактиките, методите на анализ данни и методите на обработка на числени изображения. Използват се специфични по-нятия и обозначения, “стандартни” модели и емпирични зависимости. Не е възможно всичко това да бъде обхванато в един кратък курс, за това в случая се акцентира главно върху основ-ните понятия и зависимости. Главните аспекти на темата са: (1) – съвре-менни подходи за количествено описание и класифициране на галактиките [1,2,3], (2) – фотометрични методи за изучаване на компонентите на галактиките [4,5] и (3) – основни резултати от фотометричните изследвания на галактиките [6-12].

След курса студентите трябва да разбират основните понятия, зависимости и съвременни резултати по темата, а също така – да могат да извличат фотометрични данни и да анализират зависимости между параметрите на галактиките.

Необходимите първоначални знания по темата на курса обхващат подготовката от общите университетски курсове по физика и математика и основните сведения от курсовете по Астрофизика, Астрофизически методи и Извънгалактична астрономия.


Конспект на курса “Фотометрични изследвания на галактики”



1. Основи на повърхностната фотометрия

Основни понятия и стандартни обозначения. Ранна история. Основни етапи при обработката на изображенията на галактиките. Определяне на фона на небето. Пренос на скалата на звездните величини. Проблеми и точност. Пакети програми.



2. Представяне на резултатите от фотометрията

Интегрални фотометрични параметри. Фотометрични профили. Морфологични параметри и морфологични функции. Определяне на морфологични параметри по метода на двумерните моменти. Алгоритми.



3. Морфологии и класификации на галактиките

Код на морфологичния тип. Вокульорова класификация. Класификации на елиптичните галактики и на галактиките-джуджета. Класификации на спиралните структури. Основни параметри на галактиките, приведени в NED, RC3 и LEDA.



4. Особености на компонентите на галактиките

Форми на балджа, диска и бара. Радиален и вертикален профил на диска. Профили на елиптичните галактики от различни типове. Профили на баровете, овалите и спиралите. Разпределение на цветовите индекси. Функции на светимостите и размерите на галактиките.



5. Разпределение на масите в галактиките

Криви на въртене и спайдер-диаграми. Сфероидални компоненти, барове и овали. Маси на звездната и дифузната компоненти. Скрита маса. Функция на масите на галактиките.



6. Вторични индикатори за определяне на разстояния във Вселената

Първични, вторични и третични индикатори на разстояния. Методи на най-ярките звазди и върха на клона на червените гиганти. Методи на новите и свръхновите звезди. Методи на функциите на светимостта на кълбовидните купове, планетарните мъглявини и функцията на размерите на HII областите. Други методи.



7. Основни данни за галактиките от близката Вселена

Местна група - състав, строеж, кинематика. Главни представители. Най-близките групи от галактики. Купът от галактики в Девица. Пространствена, динамична и морфологична сегрегация на галактиките в групите и куповете.



8. Стандартни модели и параметри на дисковите компоненти

Модел за радиалния профил на Вокульор-Фриймън. Теоретични основи. Модели на ван дер Круйт за вертикалния профил. Теоретични основи. Тримерни дискове. Изкривени дискове. Обрязани дискове.



9. Стандартни модели и параметри на сфероидалните компоненти

Модели на Вокульор и Серсик за радиалните профили. Теоретични основи. Връзки между параметрите на двата модела. Тримерни елипсоиди. Изкривени елипсоиди. Обрязани елипсоиди.



10. Анализ на многокомпонентни галактики

Системи фотометрични параметри на компонантите на галактиките. Едномерна фотометрична декомпозиция на профил на галактика по Корменди. Двумерни декомпозиции. Съвременни методи.



11. Прахови компоненти на галактиките

Влияние на праха върху фотометричните данни. Модели на разпределението на прахта. Вътрешно поглъщане при дисковите и елипсоидалните системи. Привеждане на параметрите към вид на галактиките в анфас или в профил.



12. Мащабни зависимости при галактиките

Зависимости между физическите параметри на галактиките. Фундаментални равнини на параметрите. Зависимости на Фейбър-Джаксън и Тули-Фишер. Проблеми.

13. Третични индикатори на разстояния във Вселената

Индикатори на разстояния и калибратори на индикаторите. Зависимости на стандартните грешки на разстоянията от параметрите и стандартните грешки на калибровъчните зависимости. Селекционни ефекти на Байес и Малмквист и методи за тяхното потискане.



14. Константа на Хъбъл и поле на скоростите на галактиките

Методи за определяне на константата на Хъбъл. Движение на Местната група и “падане” към купа в Девица. Едромащабни потоци на галактиките. Атрактори.



15. Основни данни от изучаването на далечните галактики

Наблюдателни проблеми. Истории на звездообразуване. Еволюции на сфероидалните и дисковите компоненти. Структури и взаимодействия на галактиките при z>1. Проблеми.



Литература:

  1. Combes F., Boisse P., Mazure A., Blanchard A.: 1995, Galaxies and Cosmology, Springer.

  2. Vishnak E.: 1998, Extragalactic Astronomy, JHU, a set of lecture notes.

  3. Sparke L. S., Gallagher J.S.: 2000, Galaxies in the Universe, Cambridge University press.

  4. Решетников В. П.: 2001, Поверхностная фотометрия галактик, изд. С. П. Университета.

  5. Berry R., Burnell J.: 2000, The handbook of the Astronomical image processing, Willmann-Bell

  6. Binney J., Merrifield M.: 1998, Galactic Astronomy, Princeton University Press, New Jercey

  7. Ellis R.: 1998, The formation and evolution of galaxies, Nature v.395.

  8. Kennicutt Jr, R. C.: 1998, Star Formation in galaxies along the Hubble Sequence, ARAA, v.36.

  9. Mateo M.: 1998, Dwarf galaxies of the Local Group, ARAA, v.36, p.435.

  10. Wyse R. F. G., Gilmore G.: 1997, Galactic bulges, ARAA, v.37, p.637.

  11. Madau P., Pozzetti L., Dekeхson M.: 1998, The star formation history of galaxies

(a review), ApJ 498, 106

  1. Da Costa L.N., Renzini A. (eds), 1997, Galaxy Scaling Relations,

ESO Astrophysics Simposia, Springer
София, 2.02.2012 г.

Преподавател Проф д.физ.н. Цветан Б. Георгиев:
Каталог: doctorant school -> spec courses
spec courses -> Основни теми: Компютърно-подпомогнат лекарствен дизайн (cadd): въведение
spec courses -> Nanophotonics this course may also be held in English, upon request
spec courses -> Направление Нанонауки, нови материали и технологии Тема 2: взаимодействие на лазерно лъчение с веществото
spec courses -> Професор Иван Младенов д ф. н
spec courses -> Comparative analysis of the cults of dionysos and herakles in ancient thrace
spec courses -> Литература: Al-Khadra A, Nikolski V, Efimov ir
spec courses -> 1. Предмет, цели и методи на ономастиката История на ономастичните изследвания
spec courses -> Литература: Доцински И, Христов И, Даскалов И
spec courses -> Phase formation and crystal growth – theory and experiment доц. Михаил Михайлов 0888. 226790 gsm dr. Michail Michailov


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница