Властивості просторового розподілу квазарів за даними Слоанівського цифрового огляду неба

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ГОЛОВНА АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ

УДК 524.7 + 524.8

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук

ВЛАСТИВОСТІ ПРОСТОРОВОГО РОЗПОДІЛУ КВАЗАРІВ ЗА ДАНИМИ СЛОАНІВСЬКОГО ЦИФРОВОГО ОГЛЯДУ НЕБА

Спеціальність 01.03.02 -

Aстрофізика, радіоастрономія

Іващенко Ганна Юріївна

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Астрономічній обсерваторії Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ.

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Жданов Валерій Іванович, Астрономічна обсерваторія Київського національного університету імені Тараса Шевченка, завідувач відділу астрофізики.

Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук, старший науковий cпівробітник Новосядлий Богдан Степанович, Астрономічна обсерваторія Львівського національного університету імені Івана Франка МОН України, провідний науковий співробітник;

кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Вавилова Ірина Борисівна, Головна астрономічна обсерваторія НАН України, старший науковий співробітник

Захист відбудеться 24 квітня 2009 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.208.01 при Головній астрономічній обсерваторії НАН України за адресою: ГАО НАН України, вул. Академіка Заболотного, 27, м. Київ, 03860 МСП.

Початок засідань о 10 годині.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ГАО НАНУ за адресою: ГАО НАН України, вул. Академіка Заболотного, 27, м. Київ, 03860 МСП.

Автореферат розіслано « 19 » березня 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат фізико-математичних наук Васильєва І. Е.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Дослідження просторового розподілу світної матерії за оглядами позагалактичних об'єктів в різних діапазонах довжин хвиль підтверджують основні наслідки теорій формування структури Всесвіту. Однак багато питань залишаються відкритими. Першочерговий інтерес викликає специфіка цього розподілу для різних видів матерії. Прикладом може слугувати різниця амплітуд кластеризації світної та темної матерії, що передбачається в різних теоріях. З появою великої кількості оглядів галактик в різних діапазонах розподіл світної матерії активно вивчається протягом останніх десятиліть. З результатів таких проектів, як Hubble Ultra Deep Field, відомо, що основну частину позагалактичних об'єктів на червоних зміщеннях до 5-6 становлять спокійні галактики. Але великі огляди позагалактичних об'єктів, що включають в себе дані не тільки фотометрії, а й спектроскопії, виконуються за допомогою наземних телескопів, для яких практично єдиними доступними на космологічних відстанях об'єктами є квазари. Тому вивчення просторового розподілу квазарів за даними таких оглядів, як 2dFQSO Survey (Двоградусний огляд квазарів) [18] та SDSS (Слоанівський цифровий огляд неба) [19], має велике значення, оскільки дозволяє прослідкувати еволюцію розподілу матерії на достатньо великому проміжку часу.

З іншого боку, квазари, що представляють підклас галактик з активними ядрами, мають власні особливості розподілу, пов'язані з фізикою їх утворення. Вивчення таких особливостей дозволяє отримати додаткову інформацію про природу та еволюцію самих квазарів, а саме, обмеження на час життя квазарів, масу материнських гало та ін. Вид функції світності квазарів накладає обмеження на одночасні дослідження залежності кластеризацiї вiд червоного зміщення та світності. Розробка методів, якi б дозволили роздiлити цi фактори на достатньо малих вибiрках, є важливим питанням, оскiльки для отримання нових, набагато бiльших вибiрок потрiбне суттєве вдосконалення спостережної технiки.

Вивчення просторового розподілу об'єктів на космологічних масштабах, пов'язане з вимірюванням відстаней між ними, ускладнюється наявністю негабблiвських рухів, що дають внесок у вимірювання червоного зміщення. Тому важливу роль відіграє визначення параметрів цих рухів, що також дає додаткову інформацію для перевірки моделей формування великомасштабної структури Всесвіту.

В дисертаційній роботі було досліджено просторовий розподіл квазарів, в основному за даними п'ятого видання огляду SDSS [20], що містить найбільший на сьогодні огляд квазарів. Оцінено залежності параметрів кластеризації від еволюції та деяких фізичних характеристик квазарів; визначено параметри потенціальних та пекулярних рухів квазарів. Для цього було розроблено декiлька методiв дослiдження.

Зв'язок з науковими програмами, планами та темами. Дослідження було проведене у відділі астрофізики Астрономічної обсерваторії Київського національного університету імені Тараса Шевченка в рамках теми “Структура Всесвіту та теоретичні моделі релятивістських астрофізичних об'єктів” (номер держреєстрації 0106U006362), а також програми НАН України “Дослідження структури і складу Всесвіту, прихованоі маси і темноі енергії” (шифр “Космомікрофізика”).

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає у дослідженні просторового розподілу квазарів з огляду SDSS, його залежності від фізичних особливостей квазарів, аналізі їх потенціальних та пекулярних рухів. Для її досягнення було поставлено наступні задачі:

- дослідити загальні характеристики просторового розподілу квазарів в широкому діапазоні червоних зміщень;

- дослідити та проаналізувати залежності просторового розподілу квазарів від червоного зміщення та світності в різних діапазонах довжин хвиль;

- оцінити з розподілу квазарів параметри їх потенціальних та випадкових пекулярних рухів;

- оцінити, як змінюється параметр густини матерії при введенні в космологічну модель скалярного поля.

Об'єктом дослідження в дисертації є вибірка квазарів із Слоанівського цифрового огляду неба (SDSS).

Предметами дослідження є просторовий розподіл квазарів, його еволюція і залежність від фізичних властивостей об'єктів та параметри негабблівських рухів квазарів.

В дисертації було використано методи статистичного аналізу даних, теоретичні методи дослідження спостережних величин у викривленому просторі-часі, комп'ютерне моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів. Розроблено новий метод визначення параметрів просторової двоточкової кореляційної функції (ДКФ), що базується на поєднанні методу побудови спроектованої двоточкової кореляційної функції з пермутаційним методом генерації випадкового каталогу, який сприяє суттєвому зменшенню впливу ефектів селекції. З використанням цього методу для оригінальних виборок з п'ятого видання огляду SDSS (SDSS DR5) отримано оцінку параметрів просторової двоточкової кореляційної функції квазарів в діапазоні червоних зміщень 0.8-2.2.

Вперше проаналізовано залежність кластеризації квазарів від світності в IЧ-діапазоні та радіодіапазоні. Вперше проведено дослідження властивостей асоціацій квазарів з розмірами < 50 Мпк; виявлено, що кількість слабких квазарів в асоціаціях перевищує кількість яскравих в 1.5 рази.

Отримано незалежні оцінки параметрів негабблівських рухів квазарів в діапазоні червоних зміщень 0.8-2.2, зокрема, обмеження на дисперсію випадкових складових швидкостей квазарiв.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблені методи оцінки параметрів просторової ДКФ та дисперсії пекулярних швидкостей доцільно використовувати для аналізу інших виборок. Результати дають незалежні оцінки параметрів просторової ДКФ та негабблівських рухів квазарів, що є важливими для перевірки космологічних теорій.

Отримані дані із залежності кластеризації квазарів від світності в різних діапазонах можна використовувати для перевірки моделей формування квазарів.

Особистий внесок здобувача. Роботи [3, 4] виконані автором самостійно. В роботі [1] здобувачу належать результати розрахунків потенціалу скалярного поля з урахуванням спостережних даних за Надновими типу Іа. В роботах [2, 6] автор брала безпосередню участь у постановці задачі, самостійно виконувала відбір даних, проводила чисельні розрахунки параметрів просторової та кутової двоточкових кореляційних функцій. В роботі [5] здобувач брала участь у проведенні аналітичних розрахунків потенціалу космологічного скалярного поля. В роботі [7] автор проводила відбір даних та чисельне моделювання моментів ДКФ в просторі червоних зміщень.

Апробація результатів дисертації. Результати доповідалися і обговорювалися на таких конференціях:

- VI, VII, VIII Міжнародних конференціях „Релятивістська астрофізика, гравітація і космологія”, 2006, 2007, 2008 рр., Київ, Україна;

- XIII, XIV, XV Міжнародних конференціях молодих вчених „Астрономія і фізика космосу”, 2006, 2007, 2008 рр., Київ, Україна;

- XV, XVI, XVII Міжнародних конференціях „Week of Doctoral Students”, 2006, 2007, 2008 рр., Прага, Чеська Республіка;

- IV Міжнародній конференції пам'яті Богдана Бабія „Вибрані питання астрономії та астрофізики”, 2006 р., Львів, Україна;

- Літній школі VLTI „Active Galactic Nuclei at the Highest Angular Resolution: Theory and Observations”, 2007 р., Торунь, Польща;

- Міжнародній конференції „JENAM 2007 - Our Non-Stable Universe", 2007 р., Єреван, Вірменія;

- Всеросійській конференції „Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра”, 2007 р., Москва, Росія;

- Міжнародній конференції „Practical Cosmology”, 2008 р., Санкт-Петербург, Росія;

а також на семінарах відділу астрофізики Астрономічної обсерваторії Київського національного університету імені Тараса Шевченка та Головної астрономічної обсерваторії НАН України.

Публікації. Результати дисертацій опубліковано у 4 статтях у фахових журналах [1-4], 1 електронному препринті [5], 2 статтях у працях конференцій [6-7] та у 8 збірниках тез конференцій [8-17].

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел із 148 найменувань. Повний обсяг дисертації становить 159 сторінок тексту, у т. ч. 19 рисунків та 18 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі cформульовано актуальність, мету та основні задачі роботи, відзначено наукову новизну отриманих результатів.

У першому розділі подано огляд літератури, де висвітлено сучасні дані щодо вивчення розподілу матерії у Всесвіті та його еволюції за розподілом позагалактичних об'єктів, наведено основні методи та результати цих досліджень за допомогою оглядів квазарів та галактик в різних діапазонах довжин хвиль. квазар пекулярний космологічний

Оригінальні результати подано в розділах 2-4.

У другому розділі подано результати дослідження характеристик просторового розподілу квазарів в діапазоні червоних зміщень 0.8-2.2 за допомогою кутової та просторової ДКФ для вибірки квазарів із п'ятого видання огляду SDSS. Оскільки методологія побудови випадкового каталогу є дуже важливою при оцінці ДКФ, було порівняно декілька методів побудови випадкового каталогу без використання маски каталогу на прикладі кутової ДКФ. Окрім того було досліджено вплив граничних ефектів і зроблено порівняння двох каталогів, створених на основі оглядів SDSS та 2dFQSO Survey. За допомогою оригінальної методики відтворення просторової ДКФ зі спроектованої було знайдено параметри просторової ДКФ і порівняно результати для трьох різних виборок і двох методів генерації випадкового каталогу.

Основними даними для дослідження була вибрана Головна Вибірка Квазарів (надалі SDSS MQS) з п'ятого видання огляду SDSS [20] як найбільша на момент написання дисертації; з неї було створено підвибірку, яка містить об'єкти з червоними зміщеннями в діапазоні 0.8-2.2, що знаходяться в двох найбільших частинах площі покриття оглядом SDSS небесної сфери. Для окремих задач використовувались інші підвибірки з Головної Вибірки Квазарів SDSS (SDSS MQS), а для порівняння -- каталоги квазарів SDSS Quasar Catalogue III (SDSS QCIII) [21] та 2QZ [22], створеному на основі 2dFQSO Survey. Вибірка SDSS MQS та каталоги SDSS QCIII i 2QZ мають різну повноту з точки зору відбору кандидатів в квазари для спектроскопії. Так каталог 2QZ включає об'єкти, що первинно були ототожнені як квазари лише за колор-діаграмами; до вибірки SDSS MQS входять також об'єкти, що були ототожнені з каталогом радіоджерел FIRST [23]; а до каталогу SDSS QCIII, окрім всіх вище згаданих, увійшли деякі додаткові класи квазарів, за якими каталог не є повним. При створенні підвиборок з SDSS MQS було відкинуто об'єкти з низькою достовірністю значення червоного зміщення та об'єкти, для яких визначені двома методами значення червоного зміщення суттєво відрізняються; окрім того було відкинуто об'єкти з неповними даними з фотометрії.

При дослідженні декількох методів генерації випадкового каталогу без урахування маски каталогу було виявлено, що з точки зору врахування штучних неоднорідностей, викликаних особливостями створення вихідного каталогу, найкращим є пермутаційний метод, який полягає у переставленні червоних зміщень об'єктів у вихідному каталозі у випадковому порядку. Основним недоліком цього методу при підрахунку кутової ДКФ є необхідність введення штучного параметру, що відповідає масштабам кореляції, який залежить від червоного зміщення. При дослідженні просторової ДКФ цей недолік знімається. Другим після пермутаційного можна вважати сітковий метод, який полягає у заповненні площі каталогу об'єктами з випадковими координатами з урахуванням варіацій густини вихідного каталогу. Для цього площа каталогу розбивається на комірки з розмірами 3єЧ3є і заповнюється об'єктами з випадковими координатами таким чином, що кількість об'єктів у кожній комірці у вихідному та випадковому каталогах співпадають. Цей метод, хоча і гірше враховує штучні варіації поверхневої густини вихідного каталогу, також може застосовуватись для деяких задач, в яких використання пермутаційного є некоректним, наприклад, при дослідженні досить вузьких інтервалів червоних зміщень. Окрім того, він дозволяє виявити недостачу пар в різних інтервалах червоних зміщень, що може мати як природні, так і технічні причини. Незалежно від використаного методу генерації випадкового каталогу, слід приділяти особливу увагу граничним ефектам, що особливо суттєвими є при розмірах площі покриття оглядом небесної сфери порядку масштабів, на яких досліджується ДКФ.

З використанням пермутаційного методу побудови випадкового каталогу в розділі 2 досліджено кутову ДКФ для каталогів SDSS QCIII і 2QZ та створеної в дисертації підвибірки з вибірки SDSS MQS. Показано, що на обмежених інтервалах кутів кутова ДКФ описується степеневим законом:

.

В табл. 1 подано знайдені параметри (кутова кореляційна довжина и₀ в кутових мінутах та нахил б для всіх трьох виборок, які позначені відповідно QCIII, 2QZ та MQS.

З табл. 1 можна бачити, що на інтервалі 1'-30' параметри кутової ДКФ квазарів задовільно узгоджуються для всіх трьох виборок, хоча ці вибірки і відрізняються за повнотою.

Таблиця 1. Параметри кутової ДКФ для трьох виборок квазарів

Інтервал	б (MQS)	б (QCIII)	б (2QZ)	и0 (MQS)	и0 (QCIII)	и0 (2QZ)
0.1'-500'	1.07±0.06	1.09±0.06	-	0.048±0.011	0.063±0.013	-
0.1'-1'	0.82±0.42	0.75±0.43	0.47±0.15	0.010±0.024	0.010±0.027	0.001±0.002
1'-30'	0.95±0.07	0.97±0.07	0.93±0.14	0.032±0.009	0.045±0.012	0.025±0.016
30'-500'	1.33±0.14	1.49±0.15	-	0.163±0.093	0.388±0.190	-

На рис. 1 в логарифмічному масштабі показано кутову ДКФ w(и) для каталогів SDSS QCIII та 2QZ (и в кутових мінутах). Відзначимо достатньо великі похибки на масштабах <1' для всіх виборок та відсутність точок на масштабах >120' для каталогу 2QZ. Перший факт є результатом технічних обмежень обох оглядів, пов'язаних зі складністю отримання спектрів у даних оглядах для двох об'єктів з малою кутовою відстанню між ними (50'' для SDSS та 30'' для 2QZ); другий можна пояснити граничними ефектами: оскільки ширина смуг площі покриття небесної сфери каталогом 2QZ становить всього ? 5є-7є, прослідкувати поведінку кутової ДКФ можливо лише на масштабах < 150'. Хоча бажано, щоб розміри площі покриття вибіркою небесної сфери були в декілька разів більшими за масштаби, на яких досліджується ДКФ. Наведені на рис. 1 похибки обчислювались на основі пуасонівського розподілу числа пар.

Рис.1 Кутова кореляційна функція квазарів для каталогів SDSS QC3 (ліворуч) та 2QZ (праворуч).

Для обох каталогів і вибірки SDSS MQS виявлено злам кутової ДКФ на масштабах приблизно 30', які для плоскої ЛCDM-моделі з параметрами Щ_m = 0.29, h = 0.73 відповідають супутнім відстаням в системі локального спостерігача приблизно 20-45 Мпк, які можуть слугувати додатковою оцінкою масштабів кластеризації квазарів. Отримані параметри кутової ДКФ узгоджуються з визначеними Маєрсом та ін. [24] для фотометрично класифікованих квазарів з раннього видання SDSS; ці автори також вказали на існування зламу кутової ДКФ.

Для дослідження просторової ДКФ було розроблено оригінальний метод, який полягає у поєднанні пермутаційного методу побудови випадкового каталогу і відновленні параметрів просторової ДКФ, базуючись на ДКФ за відстанями, спроектованими на площину, перпендикулярну до променя зору. Використання ДКФ за відстанями, спроектованими на площину, перпендикулярну до променя зору, дозволяє уникнути ефектів, пов'язаних з пекулярними швидкостями квазарів, які можуть вносити суттєві похибки в радіальну компоненту відстані. Важливим моментом при підрахунку кількості пар із спроектованими розмірами в заданому діапазоні є врахування лише тих пар, які мають відстань між компонентами вздовж променя зору менше за 40-50 Мпк, тобто масштаби, на яких кореляції є суттєвими. Цей метод є модельно залежним, оскільки спирається на певну форму просторової ДКФ; з іншого боку, його перевагою є нечутливість до пекулярних швидкостей квазарів.

Розроблений метод було перевірено на декількох вибірках з каталогу SDSS QC3 та використано для вибірки SDSS MQS та каталогу 2QZ. Показано, що в діапазоні спроектованих відстаней 1-50 Мпк просторова ДКФ добре описується степеневим законом:

.

В табл. 2 подано отримані параметри просторової ДКФ для вибірки SDSS MQS та каталогу 2QZ. Для порівняння наведено також результати інших авторів, отримані іншими методами з іншими вибірками. Усі розрахунки проведено для плоскої ЛCDM-моделі з параметрами Щ_m = 0.29, h = 0.73.

Таблиця 2. Параметри просторової ДКФ для різних виборок квазарів

Вибірка	Середнє z	г	r0, h-1Мпк	Джерело
SDSS MQS	1.47	1.75±0.29	5.76±0.94	дисертація
2QZ	1.50	1.73±0.24	5.24±0.59	дисертація
2QZ	1.47	1.5±0.2		Порчані та ін., 2004 [25]
2SLAC	0.55	1.7±0.2	6.8±0.3	Монтрічас та ін., 2008 [26]

Результати даного розділу опубліковані в роботах [2, 3, 6, 8-10 , 12].

У третьому розділі подано результати дослідження залежності кластеризації квазарів від світності в різних діапазонах та червоного зміщення. Основною проблемою в цьому питанні є наявність виродження між залежностями кластеризації від світності і від z, що носить назву L-z виродження і спричинене існуванням залежності між абсолютною зоряною величиною та z. Для розділення залежностей кластеризації квазарів від світності та червоного зміщення необхідне розбиття каталогу на досить вузькі інтервали за одним з параметрів, результатом чого є малі вибірки, для яких визначення, наприклад, параметрів ДКФ є складною задачею. Тому в цьому розділі, окрім ДКФ, ми використали і інші методи, які базуються на так званій NN-статистиці (від англ. “nearest neighbour” - найближчий сусід), яка застосовується в різних задачах з дослідження великомасштабної структури Всесвіту.

В дисертаційній роботі дослідження залежності кластеризації квазарів від червоного зміщення було проведено для вибірки SDSS MQS в інтервалі червоних зміщень 0.2-2.9, яка була розбита на 8 приблизно однакових за кількістю об'єктів частин. Для кожного інтервалу z було визначено параметри просторової ДКФ (нахил г та кореляційні довжини r₀ та s₀) та величини інтегральної ДКФ в реальному просторі та просторі червоних зміщень. Параметри ДКФ в реальному просторі були відновлені зі спроектованої ДКФ за запропонованим нами методом, описаним вище. Випадковий каталог при цьому генерувався для діапазону червоних зміщень 0.2-2.9. Отримані параметри ДКФ в реальному просторі та просторі червоних зміщень показали варіації як кореляційної довжини, так і нахилу ДКФ. Тому як міру кластеризації нами було обрано величини та , а також інтегральну спроектовану ДКФ

(в межах до у_max = 20, 30, 40, 50 Мпк) та інтегральну ДКФ в просторі червоних зміщень

(в межах до s_max = 20, 30, 40 та 50 Мпк), де s та у - відповідно відстань між об'єктами в просторі червоних зміщень та її проекція на площину, перпендикулярну до променя зору. Обидві інтегральні ДКФ було обчислено, замінюючи інтеграл на суму, а функції о(у) та о(s) - на експериментальні величини DD(у)/RR(у)-1 та DD(s)/RR(s)-1 відповідно, де DD(x) - кількість пар з розмірами в інтервалі [x, x+Дx] для вихідного каталогу, а RR(x) - для випадкового.

Отримані залежності вище зазначених параметрів від червоного зміщення виявили деяке зростання амплітуди кластеризації з червоним зміщенням, що узгоджується з результатами інших авторів [24, 26-28] для інших виборок квазарів, але разом з тим виявлено її суттєві варіації. Так при z ? 1.2 та z ? 1.6 спостерігається спад, який можна пов'язати з локальними піками відносної кількості, а також густини, квазарів при цих червоних зміщеннях.

Для вивчення залежності кластеризації квазарів від фізичних властивостей в дисертації було використано дві підвибірки з SDSS MQS з діапазонами червоних зміщень 0.80-2.20 та 0.50-2.02. Перша з них була розбита на 5 інтервалів за червоним зміщенням, друга - на 6. Оскільки огляд SDSS має перекриття з оглядами 2MASS [29] та FIRST [23], основними параметрами, за якими проводились дослідження, окрім абсолютної зоряної величини в g-діапазоні огляду SDSS, було обрано також абсолютну зоряну величину в J-діапазоні огляду 2MASS та десятковий логарифм потоку об'єкту (в мЯн) на відстані 10 Мпк від нього на частоті 1.4 ГГц (з огляду FIRST).

В цьому розділі дисертації запропоновано аналізувати світність об'єктів в залежності від густини оточення та відстані до найближчих сусідів. Введено функцію

,

що визначає ймовірність знайти для будь-якого квазару із абсолютною зоряною величиною в діапазоні M_min < M < M_max сусіда в об'ємі V = 4/3рs³, центром якого є цей квазар. Виявлено суттєве перевищення частини слабких (за світністю в g-діапазоні) об'єктів, що знаходяться в парах з розмірами порядку середньої відстані до найближчого сусіда, над аналогічною величиною для яскравих квазарів. Це може бути пояснене тим, що навіть при виборі достатньо вузького інтервалу червоних зміщень яскраві квазари мають більше середнє значення z, а отже знаходяться в областях з меншою густиною. З іншого боку, виявлено, що частина квазарів, які мають відстань до найближчого сусіда менше 2-3 кореляційних довжин, є більшою для яскравих квазарів, лише в інтервалі червоних зміщень ? 1.5-1.8 ця різниця є більшою за 1у.

Застосування того ж методу з використанням даних про об'єкти, які були ототожнені з об'єктами з каталогів 2MASS та FIRST, не виявило ніякої помітної на фоні шумів різниці для об'єктів із різною світністю в радіо- та ІЧ-діапазонах. Але зважаючи на малу кількість об'єктів, цей результат потребує підтвердження з використанням значно більшої вибірки квазарів із відомими світностями в радіо- та ІЧ-діапазонах.

В дисертації також було досліджено властивості квазарів в парах та асоціаціях, а також квазарів поля. Під парами квазарів в даному випадку ми розуміємо пари з розмірами s < 10 Мпк (ця відстань суттєво менша за середню відстань до найближчого сусіда для даної вибірки). При цьому мірою ступеня ізольованості пари вважаємо відстань до найближчого об'єкту. Асоціаціями квазарів ми називаємо групи квазарів з кількістю членів N = 6 і розмірами s < 50 Мпк; квазарами поля за аналогією до галактик поля вважаємо квазари, для яких відстань до найближчого сусіда в деякій вибірці є максимальною. Зауважимо, що визначені таким чином квазари поля не обов'язково знаходяться в областях з найменшою густиною галактик, оскільки розподіл галактик в досліджуваному діапазоні червоних зміщень є невідомим.

За зазначеними критеріями з вибірки SDSS MQS з інтервалом червоних зміщень 0.8-2.2 була виділена 221 пара квазарів, 7 асоціацій і 25 квазарів поля. При цьому пошук квазарів поля проводився серед об'єктів, що знаходяться на деякій відстані від границі площі покриття вибіркою небесної сфери; окрім того весь інтервал червоних зміщень було поділено на 5 приблизно однакових за кількістю об'єктів частин і з кожного інтервалу відібрано по 5 об'єктів з найбільшою відстанню до найближчого сусіда. Вивчення властивостей цих об'єктів виявили, що середня світність квазарів в парах і асоціаціях є близькою до середньої світності всіх квазарів; але для найбільш ізольованих пар (з відстанню до найближчого об'єкту > 80 Мпк) кількість яскравих квазарів перевищує кількість слабких в 2-3 рази, тоді як кількість слабких квазарів в асоціаціях перевищує кількість яскравих майже в 1.5 рази. З вибраних квазарів поля кількість яскравих переважає кількість слабких майже в 4 рази. Тут яскравими вважаємо об'єкти з , слабкими - з , і середніми - з , де - абсолютна зоряна величина квазара в g-діапазоні, а - середнє значення цієї величини для квазарів з червоним зміщенням, що дорівнює червоному зміщенню квазара.

Результати даного розділу опубліковані в роботах [2, 4, 11, 13-15].

У четвертому розділі подано результати оцінки параметрів негабблівських рухів квазарів з викривлення ДКФ у просторі червоних зміщень. Всі розрахунки, як в попередніх розділах, проводились в рамках стандартної ЛCDM-моделі із заданими параметрами Щ_m = 0.29, h = 0.73.

Негабблівські рухи (тобто рухи відносно реліктового випромінювання) розділяють на великомасштабні потенціальні рухи галактик та квазарів до центрів скупчення матерії і рухи галактик всередині віріалізованих скупчень, швидкості яких при моделюванні вважають випадково розподіленими. Існування таких рухів спричиняє викривлення двовимірної ДКФ розподілу об'єктів в площині {у, р}, де р та у - проекції відстані s між об'єктами в просторі червоних зміщень на промінь зору та площину, ортогональну до нього. Квазари, що розглядаються в роботі, мають червоні зміщення переважно > 1, що відповідає періоду, коли скупчення галактик ще не встигли віріалізуватись. Тому для квазарів, що досліджуються, ефектом пекулярних рухів всередині віріалізованих скупчень можна знехтувати. Іншими факторами, що можуть призводити до викривлення просторової ДКФ в просторі червоних зміщень, є випадкові швидкості об'єктів, набуті ними на різних етапах еволюції, а також похибки вимірювання червоного зміщення. Обидва ці фактори спричиняють витягнення просторової ДКФ вздовж променя зору на малих масштабах, а потенціальні скорельовані потоки - витягнення в перпендикулярному напрямку на більших масштабах.

В дисертаційній роботі перш за все було побудовано двовимірну ДКФ о(у,р) квазарів і зроблено аналіз впливу різних можливих ефектів на її викривлення. Для цього було використано дві підвибірки квазарів з вибірки SDSS MQS з червоними зміщеннями в інтервалі 0.8-2.2. З отриманих результатів, які показали витягнення двовимірної ДКФ в просторі червоних зміщень вздовж променя зору на масштабах < 8 Мпк та в перпендикулярному напрямку на масштабах > 20 Мпк, було зроблено висновок про необхідність врахування як потенціальної компоненти швидкостей, так і випадкової.

Зі співвідношення між одновимірними ДКФ в реальному просторі та просторі червоних зміщень знайдено величину в, яка параметризує великомасштабні потенціальні рухи квазарів. Для цього використано отримані в другому розділі значення нахилу ДКФ та кореляційної довжини та знайдено параметри ДКФ в просторі червоних зміщень на масштабах 10-50 Мпк, оскільки саме на цих масштабах еволюція задовільно описується лінійною теорією збурень. Отримане значення в = 0.59±0.23 добре узгоджується з останніми результатами [26, 28] для каталогу 2SLAQ, створеному на основі оглядів 2dFQSO Survey та SDSS.

Щодо випадкових рухів квазарів існують різні думки, наскільки ці складові швидкості можна вважати суттєвими, зважаючи на те, що скупчення ще не віріалізувалися і ці швидкості мають бути значно меншими, ніж випадкові швидкості галактик в сучасну епоху. З іншого боку, в роботах [26-28] при моделюванні ДКФ у просторі червоних зміщень для дисперсії швидкостей постулюється досить значна величина (до 800 км/с). В дисертації зроблено спробу незалежно оцінити випадкові швидкості. Найбільш інформативним для цієї оцінки є малі відстані (до 2 Мпк), де існуючі огляди є неповними. Тим не менш, якщо припустити, що ефекти селекції не спотворюють локальної ізотропії розподілу пар квазарів на цих відстанях, можна оцінити випадкові швидкості за величиною диференціальних червоних зміщень. Це було зроблено з урахуванням експоненційного розподілу швидкостей квазарів в парі. В результаті порівняння зі спостережними даними для дисперсії поздовжніх проекцій випадкових швидкостей квазарів відносно реліктового фону отримано оцінку 690?200 км/с. Ця величина обчислена з урахуванням внеску похибок вимірювання червоного зміщення, що для даної вибірки відповідають внеску в середньоквадратичну випадкову швидкість порядку 244 км/с (за авторськими даними, наведеними в SDSS MQS).

В дисертації також запропоновано, в плані подальших досліджень, використовувати мультипольні моменти розподілу квазарів в просторі червоних зміщень, як модельно-незалежні величини, які можуть бути отримані прямо з експериментальних даних.

При розрахунках в дисертаційній роботі вважалось, що використана стандартна ЛCDM космологічна модель є вірною, оскільки ця модель наразі задовільно описує усі спостережні дані. Тому при обчисленні параметрів потенціальних та випадкових рухів квазарів було знехтувано можливим додатковим викривленням двовимірної ДКФ за рахунок неправильного вибору космологічної моделі (ефект геометричного сплющення). Разом з тим зараз виникають теоретично обґрунтовані спроби модифікації загальноприйнятої космологічної моделі, зокрема шляхом введення скалярних полів. Це ставить низку задач щодо вивчення спостережних проявів скалярного поля в пострекомбінаційну епоху. Виникає питання про те, чи потрібно щось змінити з попередніх розділів дисертації при врахуванні скалярного поля, рівняння якого задовольняють усім спостережним даним. Аналіз розподілів квазарів в дисертації спирається на геометричні співвідношення ЛCDM-моделі, що випливають зі спостережуваної залежності параметру Габбла від червоного зміщення. Тому, в дисертації розглянуто питання: чи можна взагалі ввести нетривіальне скалярне поле точно з такою самою, як в ЛCDM-моделі, діаграмою Габбла?

Вважаючи, що експериментальна залежність параметру Габбла від червоного зміщення має той самий вигляд, що і в ЛCDM-моделі, в дисертаційній роботі отримано точні співвідношення для лагранжіана скалярного поля у випадку канонічного кінетичного члена (квінтесенція) та лагранжіана К-есенції з лінійним потенціалом. Для випадку квінтесенції отримано параметричний розв'язок, а для степеневого потенціалу - розв'язок в квадратурах. Але при цьому визначення параметра Щ_m за наявності скалярного поля стає неоднозначним. Це ставить задачу уточнення внеску небаріонної матерії в космологічну густину за наявності скалярного поля незалежно від методів, пов'язаних з вимірюваннями фотометричних відстаней та відстаней за кутовим діаметром.

ВИСНОВКИ

В дисертаційній роботі було досліджено просторовий розподіл квазарів за даними п'ятого видання огляду SDSS, розглянуто еволюцію цього розподілу та його залежність від світності квазарів, оцінено параметри великомасштабних та пекулярних рухів квазарів. Для цього було розроблено декілька методів дослідження.

Основними результатами дисертаційної роботи є наступні:

1. Розроблено новий підхід до визначення параметрів просторової ДКФ, що базується на поєднанні методу побудови спроектованої ДКФ з пермутацiйним методом побудови випадкового каталогу. Використання спроектованої ДКФ дозволяє уникнути небажаного впливу власних рухiв квазарiв при визначеннi вiдстаней; використання пермутацiйного каталогу дозволяє суттєво зменшити вплив ефектiв селекцiї. Метод застосовано до аналiзу оригiнальних вибiрок з огляду SDSS DR5. Показано, що просторова двоточкова кореляційна функція квазарiв на iнтервалi 0.8 < z < 2.2 задовільно апроксимується степеневим законом із параметрами г = 1.75±0.29 та r₀ = 5.76±0.94 h-¹ Мпк, що узгоджується з результатами інших авторів, отриманими для інших виборок квазарів [26, 28].

2. Досліджено залежнiсть кластеризацiї квазарiв вiд фізичних властивостей, зокрема:

- Розроблено нову методику оцінки залежності кластеризації квазарів від фізичних особливостей, що включає обчислення частини квазарів із різною світністю, які знаходяться в середовищі з більшою густиною об'єктів. За її допомогою показано, що кластеризація слабко залежить від світності в оптичному діапазоні та не залежить від світності в інфрачервоному та радіодіапазонах. Це добре узгоджується з моделями формування квазарів, в яких всі квазари вважаються об'єктами, що утворились в гало приблизно однакових мас, але спостерiгаються на рiзних стадiях еволюцiї [30].

- Виявлено, що для найбільш ізольованих пар кількість яскравих квазарів перевищує кількість слабких в 2-3 рази, а для квазарів поля - в 4 рази. При цьому кількість яскравих квазарів в асоціаціях в 1.5 рази менша за кількість слабких.

3. Отримано оцінки параметрів розподілу швидкостей квазарів на масштабах 0.8 < z < 2.2: параметр викривлення простору червоних зміщень в = 0.59±0.23 та дисперсію випадкової компоненти поздовжньої швидкості квазарів відносно реліктового фону 690 км/с.

4. Розглянуто космологічні моделі зі скалярним полем, лагранжіан яких імітує залежність параметру Габбла від червоного зміщення для ЛCDM-моделі, і показано, що за наявності скалярного поля виникає виродження за параметром Щ_m. Наведено точні співвідношення (у параметричній формі) для лагранжіана з канонічним кінетичним членом та для лагранжіана К-есенції з лінійним потенціалом, що точно імітують геометрію однорідного ізотропного просторово-плоского Всесвіту в стандартній моделі з космологічною сталою та холодною темною матерією.

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Опубліковані праці за темою дисертації

1. Іващенко Г. Ю. Лагранжіан космологічного скалярного поля з узагальненим кінетичним членом та спостереження наднових / Г. Ю. Іващенко, В. І. Жданов // Вісник Університету. Астрономія. - 2006. - 43. - С. 23-27.

2. Жданов В. И. Корреляционная функция квазаров по данным SDSS DR3 / В. И. Жданов, А. Ю. Иващенко // Кинематика и физика небесних тел. - 2008. - 24, №1. - C. 3-14.

3. Іващенко Г. Двоточкова кутова кореляційна функція розподілу квазарів для каталогів SDSS DR3 та 2QZ / Г. Іващенко // Журнал фізичних досліджень. - 2007. - V. 11, № 3. - С. 350-352.

4. Ivashchenko G. Luminosity Dependence of the Quasar Clustering from SDSS DR5 / G. Ivashchenko // Журнал фізичних досліджень. - 2008. - V. 12, № 3. - p. 3902 (7 p.)

5. Zhdanov V. I. Cosmological Scalar Fields that Mimic the ЛCDM Cosmological Model [Електронний ресурс] / V. I. Zhdanov, G. Ivashchenko // 2008. - Препринт: 0806.4327. - Режим доступу до архіву: http://arxiv.org.

Праці конференцій

6. Ivashchenko G. Yu. The Angular Correlation Function of Quasars from SDSS DR3 / G. Yu. Ivashchenko, V. I. Zhdanov // WDS'06 Proceedings of Contributed Papers: Part III - Physics (eds. Safrankova J. and Pavlu J.), Prague, Matfyzpress. - 2006. - P. 24-26.

7. Ivashchenko G. Clustering and Velocities of Quasars from SDSS / G. Ivashchenko, V. I. Zhdanov // Proceedings of the International Conference “Practical Cosmology” (eds. Baryshev Yu. V., Taganov I. N., Teerikorpi P.), Saint-Petersburg. - 2008. - V. 1. - P. 86-89.

Тези конференцій

8. Ivashchenko G. Correlation Function of Quasars from SDSS DR3 / G. Ivashchenko, V. I. Zhdanov // Abstracts of XIII Young Scientists Conference on Astronomy and Space Physics, Kyiv. - 2006. - P. 100.

9. Ivashchenko G. Angular Correlation Function of Quasars from SDSS DR3 / G. Ivashchenko, V. I. Zhdanov // Abstracts of VI International Conference `Relativistic Astrophysics, Gravitation and Cosmology', Kyiv. - 2006. - P. 8

10. Ivashchenko H. Angular correlation functions for SDSS DR3 and 2dF quasar catalogues / H. Ivashchenko // Abstracts of the Fourth Scientific Conference in Honor of Bohdan Babiy “Selected Issues of Astronomy and Astrophysics” Lviv. - 2006. - P. 76.

11. Ivashchenko G. The Quasar Clustering Evolution from SDSS DR5 / G. Ivashchenko // Abstracts of XIV Young Scientists Conference on Astronomy and Space Physics, Kyiv. - 2007. - P. 51.

12. Zhdanov V. I. Correlation function of quasars from SDSS DR3 / V. I. Zhdanov, G. Yu. Ivashchenko // Abstracts of VII International Conference `Relativistic Astrophysics, Gravitation and Cosmology' in honour of the centenary of Prof. O. F. Bogorodsky, Kyiv. - 2007. - Р. 29.

13. Ivashchenko G. Yu. Evolution of the quasar clustering from SDSS DR5 / G. Yu. Ivashchenko // Abstracts of VII International Conference `Relativistic Astrophysics, Gravitation and Cosmology' in honour of the centenary of Prof. O.F. Bogorodsky, Kyiv. - 2007. - Р. 26.

14. Ivashchenko G. The Quasar Clustering Evolution from SDSS DR5 / G. Ivashchenko // Abstracts of Joіnt European and Natіonal Astronomy Meetіng (JENAM 2007) - “Our Non-Stable Unіverse”, Yerevan, Armenіa. - 2007. - P. 72.

15. Иващенко А. Ю. Зависимость параметров кластеризации квазаров от их светимости / А. Ю. Иващенко // Тезисы Всероссийской конференции "Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра", Москва. - 2007. - C. 15.

16. Ivashchenko G. Clustering and Velocities of Quasars from SDSS / G. Ivashchenko, V. I. Zhdanov // Abstracts of VIII International Conference `Relativistic Astrophysics, Gravitation and Cosmology', Kyiv. - 2008. - P. 7.

17. Zhdanov V. I. Cosmological Scalar Fields Which Mimic the ЛCDM Cosmological Model / V. I. Zhdanov, G. Ivashchenko // Abstracts of VIII International Conference `Relativistic Astrophysics, Gravitation and Cosmology', Kyiv, 2008. - P. 19.

Цитована література

18. York D. G. The Sloan Digital Sky Survey: Technical Summary / [D. G. York, J. Adelman, J. E. Jr. Anderson et al.] // Astron. J. - 2000. - V. 120, I. 3. - P. 1579-1587.

19. Colless M. The 2dF Galaxy Redshift Survey: Spectra and Redshifts / [M. Colless, G. Dalton, S. Maddox et al.] // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. - 2001. - Vol. 328, I. 4. - P. 1039 - 1063.

20. Adelman-McCarthy J. K. The Fifth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey / [J. K. Adelman-McCarthy, M. A. Agыeros, S.S. Allam et al.] // Astrophys. J. Suppl. - 2007. - Vol. 172. - P. 634 - 644.

21. Schneider D. P. The Sloan Digital Sky Survey Quasar Catalog III. Third Data Release / D. P. Schneider, P. B. Hall, Richards G. T. // Astron. J. - 2005. - Vol. 130, I. 2. - P. 367 - 380.

22. Croom S. M., Miller L., Shanks T., et al. The 2dF QSO Redshift Survey / [S. M. Croom, L. Miller, T. Shanks et al.] // AAO Newsletters. - 1998. - No. 86. - P. 7 - 10.

23. Becker R. H., Helfand D. J., White R. L. The FIRST VLA Survey: The Automated Analysis Pipeline / R. H. Becker, D. J. Helfan, R. L. White // Bulletin of the American Astronomical Society. - 1993. - Vol. 25. - P. 1445.

24. Myers A. D. First Measurement of the Clustering Evolution of Photometrically Classified Quasars / [A. D. Myers, R. J. Brunner, G. T. Richards et al.] // Astrophys. J. - 2006. - Vol. 638, I. 2. - P. 622 - 634.

25. Porciani C. Cosmic Evolution of Quasar Clustering: Implications for the Host Halos / C. Porciani, M. Magliocchetti, P. Norberg // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. - 2004. - Vol. 355, I. 3. - P. 1010 - 1030.

26. Mountrichas G. QSO-LRG 2-Point Cross-Correlation Function and Redshift-Space Distrortions [Електронний ресурс] / [G. Mountrichas, T. Shanks, S. M. Croom et al.] // 2008. - Препринт: 0801.1816. - Режим доступу до архіву: http://arxiv.org.

27. Croom S. M. The 2dF QSO Redshift Survey - XIV. Structure and Evolution from the Two-Point Correlation Function / S. M. Croom, B. J. Boyle, T. Shanks // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. - 2005. - Vol. 356. - P. 415 - 438.

28. da Angela J. The 2dF-SDSS LRG and QSO Survey: QSO Clustering and L-z degeneracy / [ J. da Angela, T. Shanks, S. M. Croom et al.] // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. - Vol. 381, I. 2. - P. 573 - 588.

29. Skrutskie M. F. The Two Micron All Sky Survey (2MASS) / M. F. Skrutskie, C. Beichman, R. Capps // Bulletin of the American Astronomical Society. - 1995. - Vol. 27. - P. 1392.

30. Hopkins P. F. The Co-formation of Spheroids and Quasars Traced in Their Clustering / [P. F. Hopkins, A. Lidz, L. Hernquist et al.] // Astrophys. J. - 2007. - Vol. 662, I. 1. - P. 110 - 130.

АНОТАЦІЯ

Іващенко Г. Ю. Властивості просторового розподілу квазарів за даними Слоанівського цифрового огляду неба. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.02 - Астрофізика, радіоастрономія. - Головна астрономічна обсерваторія НАН України, Київ, 2009.

У дисертації досліджено властивості просторового розподілу квазарів за даними п'ятого видання Слоанівського цифрового огляду неба. Розроблено новий підхід до визначення параметрів просторової двоточкової кореляційної функції, що включає в себе пермутаційний метод побудови випадкового каталогу. Отримано параметри двоточкової кореляційної функції г = 1.75±0.29 та r₀ = 5.76±0.94 h-¹ Мпк. Досліджено залежність кластеризації квазарів від червоного зміщення та світності. Підтверджено існування слабкої залежності від світності в оптичному діапазоні та показано відсутність такої залежності від світності в радіо- та інфрачервоному діапазонах. Досліджено властивості пар і асоціацій квазарів та квазарів поля. Виявлено, що для ізольованих пар кількість яскравих квазарів перевищує кількість слабких в 2-3 рази, для квазарів поля - в 4 рази, а в асоціаціях кількість яскравих квазарів є меншою за кількість слабких в 1.5 рази. Досліджено викривлення двоточкової кореляційної функції в просторі червоних зміщень за рахунок негабблівських рухів квазарів. Отримано оцінку дисперсії випадкової компоненти швидкості квазарів відносно реліктового фону 690 км/с. Розглянуто космологічні моделі зі скалярним полем, лагранжіан яких імітує залежність параметру Габбла від червоного зміщення для ЛCDM-моделі, і показано, що за наявності скалярного поля виникає виродження за параметром Щ_m.

Ключові слова: великомасштабна структура, квазари.

АННОТАЦИЯ

Иващенко А. Ю. Свойства пространственного распределения квазаров по данным Слоановского цифрового обзора неба. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.02 - Астрофизика, радиоастрономия. - Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, Киев, 2009.

В диссертации исследованы свойства пространственного распределения квазаров по данным пятого издания Слоановского цифрового обзора неба. Разработан новый подход к определению параметров пространственной двухточечной корреляционной функции с использованием пермутационного метода генерации случайного каталога. Получены параметры двухточечной корреляционной функции г = 1.75±0.29 и r₀ = 5.76±0.94 h-¹ Мпк. Исследована зависимость кластеризации квазаров от красного смещения и светимости. Подтверждено существование слабой зависимости от светимости в оптическом диапазоне и отсутствие такой зависимости в радио- и инфракрасном диапазонах. Исследованы свойства пар и ассоциаций квазаров, а также квазаров поля. Обнаружено, что для изолированных пар количество ярких квазаров превышает количество слабых в 2-3 раза, для квазаров поля - в 4 раза, а в ассоциациях количество ярких квазаров меньше количества слабых в 1.5 раза. Исследовано искривление двухточечной корреляционной функции в пространстве красных смещений из-за нехаббловских движений квазаров. Получена оценка дисперсии случайной компоненты скоростей квазаров относительно реликтового фона 690 км/с. Рассмотрены космологические модели со скалярным полем, лагранжиан которых имитирует зависимость параметра Хаббла от красного смещения для ЛCDM-модели, и показано, что при наличии скалярного поля возникает вырождение по параметру Щ_m.

Ключевые слова: крупномасштабная структура, квазары.

ABSTRACT

Ivashchenko G. Yu. Properties of the spatial distribution of quasars from the Sloan Digital Sky Survey. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree by speciality 01.03.02 - Astrophysics, Radio Astronomy. - Main Astronomical Observatory of NASU, Kyiv, 2009.

The thesis deals with the study of the spatial distribution of quasars, its dependence on redshift and luminosity in different ranges of wavelength and parameters of non-Hubble motions. The samples of objects used for the study were compiled from the Main Quasar Sample of the Fifth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey, SDSS Quasar Catalogue III and 2QZ catalogue.

The angular two-point correlation function of quasars with redshifts within the range 0.8 < z < 2.2 from the Main Quasar Sample of SDSS, SDSS Quasar Catalogue III and 2QZ catalogue was estimated. It was found that within 1'-30' interval the obtained parameters б = 0.95±0.07, и₀ = 0.032±0.009 are the same for all three samples within the error limits. The break in the correlation function in logarithmic scale on the scales of about 30' was found. This angular separation corresponds to projected commoving distance of about 20-45 Mpc for this redshift interval and can be regarded as a scale of quasar clustering.

A new approach to determination of the spatial correlation function parameters is developed. This approach involves a permutation method of random catalogue generation which reduces the influence of selection effects. The parameters of the spatial two point correlation function г = 1.75±0.29 and r₀ = 5.76±0.94 h-¹ Mpc are found. These parameters agree with those obtained by other authors for other quasar samples.

Luminosity and redshift dependence of the quasar clustering is investigated. The marginal dependence of the clustering amplitude with large variations is found. These variations can be explained as a result of quasars number density variation. Additional data from FIRST catalogue of radio-sources and 2MASS catalogue of IR-sources was used for study of the dependence of the quasar clustering on luminosity in different ranges of л. Two different techniques were applied for this purpose. The first one is calculation of the parameters of redshift-space two-point correlation function. The second one is based on the estimation of the part of objects with given luminosity which reside in denser environment. The existence of marginal dependence on optical luminosity is established and the absence of such dependence on luminosity in infrared and radio range is shown.

Properties of the quasar pairs and associations and field quasars are studied. Associations of quasars were defined as groups of 6 quasars, the distance from one of them to each other is less then 50 Mpc. The field quasars were defined as quasars, which have the largest distance to the first nearest neighbour. It was found that for isolated pairs the number of bright quasars is 2-3 times larger than the number of faint ones, for field quasars this number is 4 times larger, and between the field quasars the number of bright objects is 1.5 times smaller than the number of the faint ones.

The distortions of the redshift-space correlation function due to quasars non-Hubble motions are investigated. The value of в-parameter that describes potential motions and random peculiar velocity dispersion are estimated to be в = 0.59±0.23 and v = 690 km/s. These calculations were done within the standard ЛCDM-model neglecting the possible geometric flattening effect due to the wrong cosmological model selection.

The cosmological models with the scalar field which mimic the redshift dependence of the Hubble parameter are considered. It is shown that introduction of the cosmological scalar field leads to some degeneracy on Щ_m and requires another “non-geometrical” estimations of the matter density parameter.

Key words: large-scale structure, quasars.

Размещено на Allbest.ru

...