Visiting Research Student στο Tsung-Dao Lee Institute (Shanghai Jiao Tong University) και στο AstroParticle and Cosmology Laboratory (Université Paris Cité).
ΠερισσότεραΟνομάζομαι Βασίλειος Καλαϊτζίδης και κατάγομαι από την Αθήνα. Αυτή την περίοδο είμαι Visiting Research Student στο Tsung-Dao Lee Institute του Shanghai Jiao Tong University (TDLI, SJTU) και στο AstroParticle and Cosmology Laboratory της Université Paris Cité, όπου ασχολούμαι με την αστροφυσική ακτίνων γ υπερυψηλής ενέργειας, αξιοποιώντας δεδομένα από το Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO), υπό την επίβλεψη των Dr. Gwenael Giacinti και Dr. Hao Zhou.
Αποφοίτησα από το University of St Andrews το 2025 με MPhys στη Θεωρητική Φυσική, με διάκριση First-Class Honours. Η διπλωματική μου εργασία εκπονήθηκε υπό την επίβλεψη του Dr. Martin Dominik, ενώ το 2024 πέρασα επίσης ένα εξάμηνο στο Purdue University ως exchange student. Επιπλέον, υπήρξα Gruber-funded Research Student στο European Southern Observatory, όπου εργάστηκα με την Dr. Pooneh Nazari, και έχω πραγματοποιήσει έρευνα με χρηματοδότηση από τη Royal Astronomical Society (RAS) υπό την επίβλεψη του Dr. Indranil Banik.
Τα ευρύτερα ερευνητικά μου ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν την αστρονομία ακτίνων γ, τα πρωτοαστρικά συστήματα και την κοσμολογία.
Η έρευνά μου καλύπτει ένα ευρύ φάσμα θεμάτων στην αστροφυσική και την κοσμολογία. Μελετώ πρωτοαστρικά συστήματα και τον τρόπο με τον οποίο η δομή και η εξέλιξή τους μπορούν να επηρεάσουν τις εκτιμήσεις χημικών αφθονιών. Με ενδιαφέρει επίσης η Hubble tension και η βιωσιμότητα των προτεινόμενων λύσεων για την αντιμετώπισή της. Παράλληλα, εργάζομαι ενεργά πάνω στην ερμηνεία της πρόσφατα παρατηρηθείσας διάχυτης περίσσειας ακτίνων γ υπερυψηλής ενέργειας. Τέλος, επεκτείνω τη δουλειά της διπλωματικής μου εργασίας, χρησιμοποιώντας δεδομένα βαρυτικού μικροφακού, μαζί με αριθμητικές και machine learning τεχνικές, για τη μελέτη αστρικών ατμοσφαιρών.
Στην έρευνά μου πάνω στη χημεία πρωτοαστρικών συστημάτων στο European Southern Observatory (καλοκαίρι 2025), σε συνεργασία με την Dr. Pooneh Nazari, εξετάζουμε πρόσφατες αποκλίσεις μεταξύ λόγων αφθονίας αερίου και πάγου που αναφέρθηκαν από το JOYS survey. Χρησιμοποιούμε radiative-transfer modelling για να διερευνήσουμε αν η μεταβολή μόνο της φυσικής δομής του συστήματος αρκεί για να αναπαράγει αυτές τις παρατηρησιακές διαφορές ή αν απαιτείται πιο σύνθετη χημεία. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι δομικές επιδράσεις μπορούν να προκαλέσουν μετατοπίσεις τάξης μεγέθους στους εκτιμώμενους λόγους στηλοπυκνότητας, γεγονός που σημαίνει ότι η γεωμετρία και οι συνθήκες του δίσκου ή του περιβλήματος μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά αυτό που ερμηνεύουμε ως χημικές διαφορές.
Σε μια μελέτη με τον Indranil Banik, η οποία χρηματοδοτήθηκε από RAS summer student grant το 2024, εξετάσαμε κατά πόσο μια μεγάλη τοπική υποπυκνότητα, ένα λεγόμενο local void, μπορεί να εξηγήσει τα δεδομένα των baryon acoustic oscillations (BAO). Βρήκαμε ότι τα μοντέλα κενού προσαρμόζονται αισθητά καλύτερα σε μια εικοσαετή συλλογή μετρήσεων BAO σε σχέση με ένα ομογενές μοντέλο βασισμένο στα δεδομένα του Planck, μειώνοντας τη συνολική ένταση περίπου στο επίπεδο του 1σ.
Η συγκεκριμένη έρευνα παρουσιάστηκε από τη Royal Astronomical Society ως research highlight.Σε ένα ξεχωριστό έργο, συνυπέγραψα μια ανάλυση μοντέλων τροποποιημένης βαρύτητας στο πλαίσιο της symmetric teleparallel f(Q) gravity. Δείξαμε ότι ορισμένες θεωρητικά παρακινούμενες μορφές αντιμετωπίζουν σημαντικές δυσκολίες, ενώ ένα μοντέλο εκθετικού τύπου μπορεί να αμβλύνει τη Hubble tension, αν και εξακολουθεί να παρουσιάζει ήπια προβλήματα συνέπειας με τα BAO. Το αποτέλεσμα αυτό αναδεικνύει πόσο δύσκολο είναι να ικανοποιηθούν ταυτόχρονα όλα τα διαθέσιμα σύνολα δεδομένων.
Επιπλέον, συμμετείχα ως συν-συγγραφέας στο CosmoVerse White Paper, το οποίο συνοψίζει τις βασικές παρατηρησιακές εντάσεις της σύγχρονης κοσμολογίας, χαρτογραφεί πιθανά systematics και περιγράφει υποσχόμενες κατευθύνσεις για νέα φυσική και νέες μεθόδους ανάλυσης την επόμενη δεκαετία.
Αυτή την περίοδο (2026) εργάζομαι πάνω στη διάχυτη περίσσεια ακτίνων γ υπερυψηλής ενέργειας που παρατηρήθηκε στο γαλαξιακό επίπεδο από το LHAASO. Η εργασία αυτή πραγματοποιείται στο TDLI του SJTU στη Σαγκάη και στο APC της Université Paris Cité στο Παρίσι. Υπό την επίβλεψη των Dr. Gwenael Giacinti και Dr. Hao Zhou, στόχος μου είναι να εκτιμήσω ποιο ποσοστό της παρατηρούμενης περίσσειας μπορεί να αποδοθεί σε αδιάκριτες πηγές, όπως pulsars, supernova remnants και γ-ray binaries. Για τον σκοπό αυτό μοντελοποιώ τους πληθυσμούς τους, τη χωρική τους κατανομή στον Γαλαξία, καθώς και φαινόμενα διάδοσης που είναι σημαντικά για τη σύγκριση με τις παρατηρήσεις. Τέλος, προσαρμόζω τα αποτελέσματα στην απόκριση του οργάνου και στο masking που εφαρμόζει το LHAASO, παράγοντας HEALPix sky maps ώστε να συγκρίνω άμεσα τις προσομοιώσεις με τα δεδομένα.
Η διπλωματική μου εργασία, που υποβλήθηκε στο University of St Andrews το 2025 υπό την επίβλεψη του Dr. Martin Dominik, επικεντρώθηκε στην ανάκτηση μη παραμετρικών προφίλ limb-darkening μέσω caustic crossings, κάτι που δεν έχει εφαρμοστεί έως σήμερα σε fold caustics. Αυτό κατέστη δυνατό με τη χρήση αριθμητικών τεχνικών, όπως η finite element method και οι product-integration methods, για την αντιστροφή του Fredholm integral που συνδέει το υποκείμενο προφίλ φωτεινότητας του άστρου με τη ροή που παρατηρείται κατά τη διάρκεια ενός microlensing event. Αυτή την περίοδο εργάζομαι για τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων, ενώ έχω ήδη επεκτείνει τη μελέτη ώστε να περιλαμβάνει machine learning inversion techniques που υπερτερούν σημαντικά των παραπάνω μεθόδων.
Αφίσα που παρουσιάζει ορισμένα από τα αρχικά στάδια αυτής της δουλειάς
Κατά τη διάρκεια της παραμονής μου στο Purdue University την άνοιξη του 2024, συνεργάστηκα με τον συμφοιτητή μου Divij Agarwal και το Purdue XENONnT group για την ανάπτυξη ενός machine learning classifier που διαχωρίζει το signal από το noise. Με την καθοδήγηση του Dr. Husheng Guan, ανέπτυξα, ρύθμισα και αξιολόγησα διάφορους αλγορίθμους, συγκρίνοντας την απόδοσή τους στην ταξινόμηση γεγονότων. Τα δεδομένα εκπαίδευσης προήλθαν από πηγή νετρονίων υττρίου-βηρυλλίου, η οποία εκπέμπει νετρόνια στα 152 keV. Αυτό ήταν ιδιαίτερα χρήσιμο, επειδή οι πυρηνικές ανακρούσεις από neutron scattering προσομοιάζουν στενά εκείνες που αναμένονται από αλληλεπιδράσεις weakly interacting massive particles, δηλαδή των υποψήφιων σωματιδίων σκοτεινής ύλης που αναζητά το XENONnT, με αποτέλεσμα τα νετρόνια να λειτουργούν ως κατάλληλο calibration proxy.
Η αφίσα που παρουσίασα στο 2024 Spring Undergraduate Research Conference
Σύνδεσμοι για ADS και Google Scholar. Βρείτε τη δουλειά μου εδώ!
No. 1 Lisuo Road, Pudong New Area, Shanghai, 201210, China.
© Vasileios Kalaitzidis
Tsung-Dao Lee Institute & AstroParticle and Cosmology Laboratory