我叫 Vasileios Kalaitzidis,来自希腊雅典。目前,我在上海交通大学李政道研究所(Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University, TDLI)和巴黎西岱大学 APC 实验室(AstroParticle and Cosmology Laboratory, Université Paris Cité)担任 Visiting Research Student,在 Dr. Gwenael Giacinti 和 Dr. Hao Zhou 的指导下,利用大型高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO)开展超高能伽马射线天体物理研究。
我于 2025 年毕业于 University of St Andrews,获得 Theoretical Physics 方向的 Master’s 学位(MPhys, First-Class Honours)。我的 Master’s thesis 在 Dr. Martin Dominik 的指导下完成, 并于 2024 年作为 exchange student 在 Purdue University 学习一学期。我也曾在 European Southern Observatory 作为 Gruber-funded Research Student 与 Dr. Pooneh Nazari 合作, 另外还在 Dr. Indranil Banik 的指导下开展了由 Royal Astronomical Society (RAS) 资助的研究。
我的更广泛研究兴趣包括 γ 射线天文学、原恒星系统以及宇宙学。
我的研究覆盖天文学的多个方向。我研究原恒星系统,以及其结构与演化如何对化学丰度测量产生偏差。 我也关注 Hubble tension 以及缓解该问题的候选方案是否可行。 此外,我正在积极研究近期观测到的超高能弥散 γ 射线过量(ultra-high-energy diffuse γ-ray excess)的成因。 最后,我也在扩展我的 Master’s thesis:结合 gravitational microlensing 数据、数值方法与 machine learning 技术,以探测恒星大气性质。
在 European Southern Observatory(Summer 2025)与 Dr. Pooneh Nazari 合作开展的原恒星系统化学研究中,我们重点关注 JOYS survey 报告的气相与冰相丰度比(gas and ice abundance ratios)之间的近期不一致。 我们采用辐射传输建模(radiative-transfer modelling)来检验:仅改变物理结构是否足以复现这些观测差异,还是需要更复杂的化学过程。 我们发现,结构效应能够使推断得到的柱密度比(inferred column-density ratios)发生数量级变化,这意味着几何结构以及盘或包层(disk or envelope)条件会显著影响我们对“化学差异”的解读。
在一项与 Indranil Banik 合作的 研究 中(由 RAS summer student grant 资助,awarded 2024),我们检验了一个大的本地低密度区域(“local void”)是否能够解释 baryon acoustic oscillation (BAO) 数据。我们发现,相较于均匀的 Planck-based model,void models 对一份跨 20 年的 BAO 测量汇编拟合明显更好,从而将总体张力降低到约 1σ 的水平。
上述研究被 Royal Astronomical Society 选为重点研究亮点并撰写成专题报道文章。在 另一项独立项目 中,我共同署名分析了 symmetric teleparallel f(Q) gravity 中的 modified gravity models。 结果表明,某些理论动机强的形式表现欠佳,而一种指数型(exponential-type)模型能够在一定程度上缓解 Hubble tension,但仍出现轻微的 BAO 一致性问题, 这凸显了同时满足所有数据集(datasets)的困难。 此外,我也作为共同作者参与了 CosmoVerse White Paper,该文系统梳理了宇宙学中的主要观测张力,讨论潜在 systematics,并提出未来十年值得关注的新物理与数据分析方向。
我目前(2026)正在研究 LHAASO 在银河平面观测到的超高能弥散伽马射线过量(ultra-high-energy diffuse γ-ray excess)。这项工作在上海交通大学李政道研究所(TDLI, SJTU,中国上海)以及巴黎西岱大学 APC 实验室(APC, Université Paris Cité,法国巴黎)开展。 在 Dr. Gwenael Giacinti 和 Dr. Hao Zhou 的指导下,我旨在评估观测到的过量中有多少可归因于未分辨源(unresolved sources),例如脉冲星(pulsars)、超新星遗迹(supernova remnants)和 γ 射线双星(γ-ray binaries)。 我对这些源的族群及其银河系分布进行建模,并纳入与观测比较有关的传播效应(propagation effects)。 最后,我将结果与 LHAASO 的仪器响应(instrument response)及其采用的遮罩(masking)相匹配,生成 HEALPix 全天图(HEALPix sky maps),从而将模拟结果与观测数据直接对比。
我的 Master’s thesis(submitted to the University of St Andrews in 2025),在 Dr. Martin Dominik 的指导下完成,聚焦于利用 caustic crossings 恢复非参数的 limb-darkening profiles, 这在 fold caustics 情形下此前从未实现。 我使用包括有限元方法(finite element method)与乘积积分方法(product-integration methods)在内的数值技术,对连接恒星表面亮度分布与 microlensing event 期间观测通量(flux)的 Fredholm 积分方程(Fredholm integral)进行反演。 我目前(2026)正在推进成果发表,并将工作扩展到 machine learning 反演技术(machine learning inversion techniques),其性能显著优于上述方法。
展示本工作早期阶段的海报
在 Purdue University(Spring 2024)期间,我与同学 Divij Agarwal 及 Purdue XENONnT group 合作,构建了一个 machine learning 分类器(classifier)用于区分信号(signal)与噪声(noise)。 在 Dr. Husheng Guan 的指导下,我开发、调参并评估了多种算法,比较它们在事件分类(event classification)上的表现。 用于训练的数据来自一套钇-铍中子源(yttrium-beryllium neutron source),该源发射能量为 152 keV 的中子。 之所以可行,是因为中子散射导致的核反冲(nuclear recoils)与弱相互作用大质量粒子相互作用(weakly interacting massive particle interactions,XENONnT 所瞄准的 dark matter candidates)所预期的信号高度相似, 因此中子可作为标定代理(calibration proxy)。
我在 2024 年 Spring Undergraduate Research Conference 上展示的海报ADS 与 Google Scholar 链接,在这里查看我的工作。
No. 1 Lisuo Road, Pudong New Area, Shanghai, 201210, China.
© Vasileios Kalaitzidis