Заключение совета

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д501.001.86,
созданного на базе Московского государственного университета имени
М.В.Ломоносова, по диссертации на соискание ученой степени
кандидата наук
аттестационное дело №____________________
решение диссертационного совет от 22 мая 2014 г. №125
О
присуждении
Каспаровой
Анастасии
Владиленовне,
гражданке
Российской Федерации, ученой степени кандидата физико-математических наук.
Диссертация «Содержание молекулярного газа в дисковых галактиках»
по специальности «01.03.02 астрофизика и звездная астрономия»
принята к защите 19 марта 2014 г., протокол №122 диссертационным советом
Д501.001.86, созданном на базе Московского государственного университета имени
М.В.Ломоносова, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1 (приказы Минобрнауки
РФ о полномочиях диссертационного совета от 11.04.2012 №105-нк и 14.11.2013
№677.нк).
Соискатель Каспарова Анастасия Владиленовна, 1984 года рождения,
в 2007
году
окончила
Московский
государственный
университет
имени
М.В.Ломоносова.
Диссертация выполнена в Государственном астрономическом институте
имени П.К.Штернберга Московского государственного университета имени
М.В.Ломоносова.
1
Научные руководители:
Засов Анатолий Владимирович, гражданин РФ, доктор физ.-мат. наук,
профессор, зав. отделом внегалактической астрономии ГАИШ МГУ;
Чилингарян Игорь Владимирович, гражданин РФ, доктор физ.-мат. наук,
ведущий научный сотрудник отдела физики эмиссионных звезд и галактик ГАИШ
МГУ.
Официальные оппоненты:
Решетников Владимир Петрович, гражданин РФ, доктор физ.-мат. наук,
профессор кафедры астрофизики математико-механического факультета СанктПетербургского государственного университета;
Макаров Дмитрий Игоревич, гражданин РФ, кандидат физ.-мат. наук, зав.
лабораторией
внегалактической
астрофизический
обсерватории
астрофизики
РАН
и
космологии
Специальной
(Карачаево-Черкесская
республика,
Зеленчукский район, пос. Нижний Архыз);
– дали положительные отзывы на диссертацию.
Ведущая организация «Институт астрономии Российской академии наук»
(г. Москва) в своем положительном заключении, подписанном гражданином РФ,
доктором физ.-мат. наук, зав. отделом физики и эволюции звезд ИНАСАН Вибе
Дмитрием
Зигфридовичем
указала,
что
работа
полностью
удовлетворяет
требованиям ВАК России, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а её
автор – Каспарова Анастасия Владиленовна – заслуживает присуждения учёной
степени кандидата физико-математических наук по специальности «01.03.02
астрофизика и звёздная астрономия». Заключение утвердил директор ИНАСАН
чл.-корр. Б.М.Шустов.
Соискатель имеет 13 опубликованных работ, в том числе по теме
диссертации 11 работ, из которых 4 опубликованы в рецензируемых научных
2
журналах, 6 – в трудах конференций и одна – в архиве препринтов.
Наиболее значимые научные работы по теме диссертации:
1.
Kasparova A., Saburova A., Katkov I., Chilingarian, I. and Bizyaev D., The
portrait of Malin2: a case study of a giant low surface brightness galaxy // Monthly
Notices of the Royal Astronomical Society, 2014, Vol. 437, Issue 4, pp. 3072–3086;
2.
Каспарова А. В., Атомарная и молекулярная газовые компоненты в
спиральных галактиках скопления Девы // Письма в астрономический журнал,
2012, том 38, No 2, с. 83—94;
3.
Каспарова А. В. и Засов А. В., Давление равновесной межзвездной
среды в галактических дисках // Письма в астрономический журнал, 2008,
том 34, No 3, с. 174—184;
4.
Каспарова А. В. и Засов А. В., Галактики с аномально высоким
содержанием молекулярного водорода // Астрономический журнал, 2006, том 83,
No 8, с. 703–715.
На диссертацию и автореферат поступили отзывы:
a) Ведущей организации:
Диссертация содержит целый ряд важных и интересных результатов.
В частности, о причинах молекуляризации газа в галактиках скопления Девы,
о том, что необычные свойства галактики Malin 2 связаны с особенностями
условий её образования, а не с последующей эволюцией. Приведены важные
доводы в пользу длительной эволюционной шкалы молекулярных облаков,
возможно, связанной с ионизацией углерода в них.
В диссертации имеются некоторые недостатки: компоновка диссертации не
вполне удачна; недостаточно подробно обсуждены рис. 1.2 и 1.7; на многих
рисунках в диссертации не помешали бы интервалы ошибок; на стр. 41
в обсуждении фактора конверсии автор не обсуждает влияние разброса на
зависимости
«светимость-металличность»;
в
описании
процесса
оценки
равновесного давления не указан критерий окончания итераций в расчетах; на
3
стр. 72 не совсем понятно описано разделение галактик на группы галактик;
в диссертации не обсуждается важность еще одного эффекта экранирования: H 2
может защищать от фотодиссоциации не только себя, но и молекулу СО (так
называемое взаимное экранирование, mutual shielding).
б) д.ф-м.н. Решетникова В. П.:
В
работе
А.В. Каспаровой
впервые
подробно
проанализированы
характеристики галактик с аномально высоким содержанием молекулярного
водорода и сформулированы возможные причины нарушения газового баланса.
Очень полезным и новым является разработанный А.В. Каспаровой пакет
программ для расчета газового турбулентного давления межзвездной среды. Важно
заключение о том, что облака молекулярного газа при определенных условиях
могут существовать почти на порядок дольше, чем это обычно принимается. Для
галактик в плотном пространственном окружении (для членов скопления галактик
Дева) для объяснения высокой молекуляризации внешних областей дисков
необходимо принимать во внимание влияние окружения – лобовое и статическое
давление
межгалактического
А.В. Каспаровой
о
газа.
возможном
Очень
важным
присутствии
в
представляется
диске
галактики
вывод
Malin 2
значительного количества «темного» газа, не наблюдаемого в линиях CO и HI.
Основным пожеланием к работе является увеличение числа изучаемых
объектов. Остальные замечания носят характер мелких уточнений. Например, при
обсуждении фактора конверсии на стр. 41 утверждается, что галактики выборки
«не отличаются высокой светимостью», хотя среди них есть галактики, сравнимые
с Млечным Путем. Эмпирическая зависимость «светимость – фактор конверсии»
демонстрирует большой разброс и поэтому, естественно, что даже для галактик
почти одной светимости факторы конверсии могут сильно отличаться. В главе 2,
названной «Портрет Malin 2» отсутствует сам «портрет», поскольку в диссертации
не приведено ни одно оптическое изображение галактики. На странице 100
упоминается «большая доля молекулярного газа» в Malin 2, хотя из предыдущего
4
изложения (на стр. 99) следовало, что это доля обычна для спиральных галактик.
Смысл этого утверждения стал понятен лишь из дальнейшего текста. Вывод о
«некатастрофическом сценарии» формирования структуры Malin 2 был бы более
наглядным, если бы в работе были приведены данные не только о ее локальном, но
и о более глобальном пространственном окружении.
в) к.ф-м.н Макаров Д. И.:
Диссертационная работа Каспаровой А.В. посвящена изучению баланса
между атомарными молекулярным водородом в дисковых галактиках и выяснению
причин, приводящих к избытку последнего. В работе обосновывается вывод
о возможности молекулярных облаков жить более 108 лет; разработан метод
расчета плотности звезд и газа и газового давления в самосогласованной модели
галактик;
исследованы
газовые
компоненты
галактик
скопления
Девы.
Несомненным плюсом работы является использование для анализа не только
каталожных или архивных данных, но и постановка наблюдательной задачи и
комплексный анализ гигантской галактики низкой поверхностной яркости Malin 2.
К тексту диссертации есть небольшие корректорские замечания по
использованию английский аббревиатур. Рис 1.10 перенасыщен линиями, из-за
чего он выглядит очень запутанным. В главе 1.1 для сравнения распределений
лучше было бы использовать критерий согласия Колмогорода-Смирнова, чем
простое сопоставление средних и дисперсий, хотя в данной работе это не повлияет
на выводы. Каталог Беттони и др (2003) не может считаться репрезентативной
выборкой, поскольку, например, там не хватает галактик низкой светимости. Стоит
отметить, что существование галактик с аномально высоким содержанием газа по
отношению к полной динамической массе может объясняться не только
значительной переоценкой фактора конверсии, но и ошибками оценки расстояния
до галактики. В главе 1.2 значения плотности звезд, атомарного и молекулярного
газа в солнечной окрестности не сравниваются с другими оценками, в частности
Холберга и Флинна (2000), которые получили в 1.5 раза меньшие значения полной
5
плотности барионного вещества. В главе 2 описание наблюдений Malin 2 даны
очень бегло, хотя есть ссылки на статью с подробным анализом.
Выбор официальных оппонентов и ведущей организации обосновывается
их высокой квалификацией в области исследования межзвездной среды и эволюции
галактик.
Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных
соискателем исследований:

Доказана связь аномально высокого содержания молекулярного газа
с эффективным
процессом
продолжительностью
спиральных
галактик
перехода
существования
с
высоким
HI
в
H2
и
газа
в
молекулярной
интегральным
более
длительной
форме,
отношением
для
масс
молекулярного и атомарного компонентов межзвездной среды MH2/MHI > 2.

Впервые выполнен расчет азимутально усредненных радиальных
профилей объемных плотностей в плоскости диска, шкал высот звездного,
атомарного
и
молекулярного
компонентов
и
турбулентного
давления
межзвездной среды для представительной выборки из 37 спиральных галактик,
в том числе для 18 членов скопления Девы и нашей Галактики в рамках
самосогласованной осесимметричной модели равновесного диска с учетом
гравитации темного гало и самогравитации газа.

Получен вывод о том, что степень молекуляризации газа на периферии
дисков галактик скопления Девы не может быть объяснена наблюдаемой
суммарной газовой плотностью и повышенной металличностью, а необходимо
принимать во внимание лобовое и статическое давление межгалактического
газа и низкую эффективность перехода H2 в HI, приводящие к росту
молекуляризации газа.

На основе анализа спектральных наблюдений и данных о содержании
молекулярного газа в уникальной гигантской галактике низкой поверхностной
6
яркости Malin 2 предложено объяснение особенностей структуры ее газовой
среды – вероятном наличии ненаблюдаемого «темного» газа в диске.
Аргументирована некатастрофическая модель образования и эволюции этой
галактики.
Теоретическая значимость исследования также обоснована тем, что
изложены аргументы в пользу того, что облака молекулярного газа, при
определенных условиях должны иметь продолжительность существования не
менее 108 лет, что на порядок и более превышает обычно принимаемые значения
для гигантских молекулярных облаков.
Значение полученных соискателем результатов исследования для
практики подтверждается тем, что диссертантом был разработан пакет программ
для расчета профилей газового турбулентного давления в дисках галактик, который
можно использовать.
Достоверность результатов диссертации обеспечиваются обширностью
использованных
наблюдательных
данных
и
их
всесторонним
анализом,
сопоставлением результатов наблюдений с теоретическим моделированием,
сравнением результатов автора с результатами других исследователей.
Личный вклад соискателя состоит в проведении статистического анализа
характеристик
галактик
выборки
с
аномально
высоким
содержанием
молекулярного газа. Соискатель самостоятельно разработал пакет программ,
используемый для исследования баланса газовых составляющих, позволяющий
оценивать толщины, объемные плотности компонентов дисков галактик и газовое
давление. Исследование межзвездной среды галактик скопления Девы целиком
проведено автором диссертации. В работе, посвященной гигантской галактике
Malin 2, автору принадлежит анализ причин видимого нарушения баланса газовых
компонентов, особенностей звездообразования и вероятной эволюционной модели
галактики. Работа над доказательной базой и приведенные в диссертации оценки
времени жизни молекулярных облаков сделаны совместно с соавтором. Постановка
7
задач, научные выводы работ и подготовка к публикации полученных результатов
всех статей проводилась соискателем совместно с соавторами.
На заседании 22 мая 2014 г. Диссертационный совет принял решение
присудить Каспаровой А.В. ученую степень кандидата физ.-мат. наук.
При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве
17 человек, из них 13 докторов наук по специальности 01.03.02, участвовавших
в заседании, из 24 человек, входящих в состав совета, проголосовали: за 17,
против 0, недействительных бюллетеней нет.
Председатель
Диссертационного совета
А.М.Черепащук
Ученый секретарь
Диссертационного совета
С.О.Алексеев
« 22 » мая 2014 года
8