Maarja Bussov kaitses doktoritöö astrofüüsikaliste struktuuride uurimisest klasteranalüüsi meetoditega

Reedel, 5. veebruaril kaitses Maarja Bussov edukalt doktoritöö „Astrofüüsikaliste struktuuride uurimine klasteranalüüsi meetoditega“. Kaitsmise tulemusena sai Bussov Tartu Ülikoolist doktorikraadi füüsikas.

Juhendajad

Prof Elmo Tempel (Tartu Ülikool, Tartu observatoorium); prof Radu S. Stoica (Lorraine'i Ülikool, Prantsuse Riiklik Uurimiskeskus (CNRS), Élie Cartani instituut Lorraine'is (IECL))

Oponent

Dr Pekka Heinämäki (Turu Ülikool, füüsika ja astronoomia osakond)

Kokkuvõte

Selles doktoritöös uurime klasteranalüüsi meetodite abil kahte tüüpi astrofüüsikalisi andmeid – suureskaalalisi galaktikate punanihke vaatluseid ja suuri superarvuti simulatsioone turbulentsest kineetilisest plasmast. Töö esimeses pooles uurime Universumi struktuuri kõige domineerivamat elementi – galaktilisi filamente. Enamik universumi galaktikaid asub nendes pikkades sildades, mis ühendavad sfäärilisi galaktikate parvi ja peaaegu tühjasid hoomamatuid tühikuid. Filamentvõrgustiku kaardistamine on väga olulise tähtsusega, sest see aitab meil mõista selles leiduvate galaktikate evolutsiooni ja galaktikatevahelist ainet. Töös leiame senini varjatud mustri galaktikate paiknemises piki filamente, mis viitab galaktikate evolutsiooni mõjutavatele keskkonna teguritele. Seejärel kinnitame uue galaktikateandmestiku ja filamentvõrgustiku ruumilise klasterdumise, mis kinnitab antud võrgustiku õigsust ja motiveerib neid uusi galaktikaid tuleviku modelleerimisel kasutama. Töö teises pooles uurime pilte, mis on saadud magneetiliselt domineeritud astrofüüsikalise plasma simulatsioonist. See mudel simuleerib füüsikalist fenomeni, mis leidub galaktikate klastrites, mustade aukude akretsiooniketastes, Päikese koroonas ja isegi tuumasünteesi reaktorites. Kõrgelt laetud osakesed väljuvad antud plasmast teatud füüsikaliste protsesside käigus, mida pole veel täielikult mõistetud. Selle mõistmiseks tuleb detekteerida erinevad füüsikalised struktuurid, mis plasmas leiduvad. Selles töös rakendame juhendamata masinõppe meetodit ning kaardistame plasmas olevad struktuurid piksli täpsusega. Sealhulgas need objektid, mis kiirendavad osakesi plasmast lahkuma. Töös arendatakse ka ansambelõppe raamistik, mis tõstab oluliselt struktuuride kaardistamise täpsust. Töö demonstreerib klasteranalüüsi algoritmide võimekust füüsikaliste fenomenide uurimisel.

Loe doktoritööd