Home › Structure › Department of Relativistic Astrophysics and Cosmology

Department of Relativistic Astrophysics and Cosmology

Research Areas:

• Evolution of cosmological perturbations in the multicomponent Universe model with radiation, baryonic matter, dark matter and dark energy;
• Formation of the large-scale structure of the Universe and its elements – galaxies, quasars, galaxy clusters, etc;
• Anisotropy of the cosmic microwave background;
• The power spectra of the spatial distributions of dark and baryon matter;
• Physical nature of the dark matter and dark energy;
• Physical processes and signals of the Dark Ages, Cosmic Dawn and Reonization Ages;
• Analyzing the large-scale structure of the Universe using modern statistical methods, machine learning methods and complex networks theory;
• Verification of cosmological models, determination of their parameters by comparison with observations of the large-scale structure of the universe;

universe_history_planck
composition_universe_2

The department staff are the performers of the state funded research topic AO-90F (AO-90Ф) “Formations and the features of multicomponent Universe elements, gamma radiation of the supernova remnants and variable stars observations” (state register number 0119U002210). Scientific supervisor: Doctor of Physical and Mathematical Sciences – Professor B. S. Novosiadlyi, execution term 1.01.2019-31.12.2021).

Previous scientific and research topics and projects:
• 1993-1994 “The origin of the large-scale Universe structure and the initial perturbation spectrum” (state registration number 0193U041153) composition_universe_2
• 1995-1997 “Reconstruction of the initial perturbation spectra by means of modelling of the large-scale Universe structure elements ” (state registration number 0195U019583
• 1998-2000 “Formation of the large-scale Universe structure and cosmological parameters in the cosmic inflation models” (state registration number 0198U004845)
• 2001-2003 “Defining parameters of cosmological models and the nature of the dark matter on the basis of the observed features of large-scale structure of the Universe” (state registration number 0101U001432)
• 2004-2006 “Large-scale structure and cosmological parameters of the Universe” (state registration number 0104U002125)
• 2007-2009 “Linear and non-linear stage of cosmological perturbations in multicomponent Universe models with dark energy” (state registration number 0107U002062)
• 2010-2012 “Formation of the large-scale structure of the Universe in the models with dark energy” (state registration number 0110U001385)
• 2013-2015 “Hidden components and evolutionary stages of large-scale of the Universe structure, galaxies, stars and supernova remnants formation” (state registration number 0113U003059)
• 2016-2018 “Dynamics, evolutionary and physical effects of the Universe structure, supernova remnants and contact binary systems with the relativistic component” (state registration number 0116U001544).

The employees of the department contributed to the international project “Testing the fundamental physics with cosmology” (No IZ73Z0128040) supported by the SCOPES programme of the Swiss scientific fund. The scientific supervisor of the research is Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Senior Research Associate – Professor B. S. Novosiadlyi, dates: 1.12.2009-1.12.2012.
The employees of the department contributed to the Target complex programme of scientific research by the National Academy of Sciences of Ukraine “Research on the structure and composition of the Universe, hidden mass and dark energy” (Astroparticle physics). Together with Ya. S. Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics of the National Academy of Sciences of Ukraine the research on the topic “Development of models and research on the evolution of the Universe with dark matter, energy and cosmological fields; modelling the interaction of cosmic rays with other Universe components” was being conducted (state registration number), dates: 1.01.2010-31.12.2012. The employees of the department also contributed to the Target complex programme of scientific research by the National Academy of Sciences of Ukraine on cosmic research in the period of 2012-2016.

Publications

Monographs:

  • Обрії науки ІІ. Історії часу / за редакцією Ю. Головача, Я. Грицака та Б. Новосядлого. Львів: Український католицький університет, 2020, 176 с.
  • Новосядлий Б.С. Структура й еволюція Всесвіту, навчальний посібник, ЛНУ ім. І. Франка, Львів, 2019. – 159 c.
  • Novosyadlyj B. S. Dark energy: observational evidence and theoretical models / Novosyadlyj B. S., Pelykh V. M., Shtanov Yu. N., Zhuk A.T. // Editor V. Shulga. – Kiev, Akademperiodyka, 2013. – 380 p.
  • Гнатык Б.И. Космология в ХХI веке. Рождение нового мировозрения / Гнатык Б.И., Жданов В.И., Ковальчук Г.У., Кудря Ю.Н., Манько В.А., Новосядлый Б.С., Федорова Е.В., Хмиль С.В. / Киев, Третья планета. – 2013. – 118 с. (Науково-популярне видання, надруковане за рішенням Вченої ради Головної астрономічної обсерваторії НАН України)

Articles:

  • Novosyadlyj B., Shulga V. M., Kulinich Yu., Han, W., Redshifted 21-cm emission signal from the halos in Dark Ages, Physics of the Dark Universe, 27, id. 100422 (2020).
  • Kulinich Yu., Novosyadlyj B., Shulga V. M., Han, W., Thermal and resonant emission of dark age halos in the rotational lines of HeH+, Physical Review D, 101, id.083519 (2020).
  • Tsizh M., Novosyadlyj B., Holovatch Y., Libeskind N., Large-scale structures in the ΛCDM Universe: network analysis and machine learning, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 495, 1311 (2020).
  • Smerechynskyi S., Tsizh M., Novosyadlyj B., White dwarfs as a probe of dark energy, Physical Review D, 101, id.023001 (2020).
  • Novosyadlyj B., Shulga V. M., Kulinich Yu., Han, W., Hydrogen Molecules in the Dark Ages Halos: Thermal Emission vs. Resonant Scattering, The Astrophysical Journal, 888, id. 27 (2020).
  • Rudakovskyi A., Savchenko D., Tsizh M., Can EDGES observation favour any dark matter model? Mon.Not.Roy.Astr.Soc. – 2020. – V.497, I.3. – P. 3393–3399.
  • Neomenko R., Novosyadlyj B., Evolution of cosmological perturbations in the models with interacting dynamical dark energy, J. Phys. Studies, 24, id. 2902 (2020).
  • Новосядлий Б.С. Відкриття, що дали змогу по-новому подивитися на Всесвіт (Нобелівська премія з фізики 2019 року), Вісник Національної академії наук України, 12, 20 (2019).
  • Новосядлий Б.С. Від кванта часу до віку Всесвіту. Обрії науки ІІ. Історії часу / за редакцією Ю. Головача і ін. Львів: Український католицький університет, с. 8-28 (2020).
  • Головач Ю., Грицак Я., Новосядлий Б., Каміль Фламаріон і його стаття “Теперішнє-майбутнє і парадокс часу”, Обрії науки ІІ. Історії часу / за редакцією Ю. Головача і ін. Львів: Український католицький університет, с. 168-173 (2020).
  • С. Апуневич, Б. Новосядлий, Астрономічна обсерваторія Львівського університету, Leopolis Scientifica. Наука у Львові до середини XX століття. Частина IІ. Точні науки : збірник наукових праць / за заг. ред. О. Петрука. – Львів : Артос, 2020. – 412 с.
  • Novosyadlyj B. Dark energy at cosmological and astrophysical scales: theoretical models and observational tests / Novosyadlyj B. // 3rd Cosmology School, Introduction to Cosmology. Proceedings of the Polish Astronomical Society. – V. 9. Edited by Katarzyna Bajan, Monika Biernacka, and Agnieszka Pollo. ISBN: 978-83-950430-3-1. Polish Astronomical Society. – 2019. – P. 166-177. 2019csic.conf..166N 
  • Novosyadlyj B. Halos in Dark Ages: formation and chemistry / Novosyadlyj B., Shulga V., W. Hun, Kulinich Yu., Tsizh M.// The Astrophysical Journal. – 2018. – V. 865, Issue 1. – article id. 38. – 38, 9 pp.
  • Novosyadlyj B. Century of Λ / Novosyadlyj, B. // The European Physical Journal H. – 2018. – V. 43 – Issue 3. – Р. 267-280.
  • R. de Regt, S. Apunevych, C. von Ferber, Yu. Holovatch, B. Novosyadlyj, Network analysis of the COSMOS galaxy field, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. – 2018. – V. 477, Issue 4. – P. 4738-4748.
  • Novosyadlyj B. Voids in the Cosmic Web as a probe of dark energy / Novosyadlyj B., Tsizh M. // Condens. Matt. Phys. – 2017. – V. 20. – id. 13901. – 10 p.
  • Acero F. Prospects for Cherenkov Telescope Array Observations of the Young Supernova Remnant RX J1713.7-3946 / Acero F., …, Novosyadlyj B., …, Sergijenko O. [et al.] // Astrophys. J. – 2017. – V. 840. – id. 74 (14 p.).
  • Sushch I. Gamma-Gamma Absorption in the γ-ray Binary System PSR B1259-63/LS 2883 / Sushch I., van Soelen B. // Astrophys. J. – 2017. – V. 837. – id. 175 (9 p.).
  • Petruk O. Radio polarization maps of shell-type SNRs II. Sedov models with evolution of turbulent magnetic field / Petruk O., Bandiera R., Beshley V., Orlando S., Miceli M. // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. – 2017. – V. 470. – P. 1156-1176.
  • Sushch I. Radio observations of the region around the pulsar wind nebula HESS J1303-631 with ATCA // Sushch I., Oya I., Schwanke U., Johnston S., Dalton M.L. // Astron. Astrophys. – 2017. – V. 605. – id. A115 (7 p.).
  • Novosyadlyj B. Molecules in the early universe / Novosyadlyj B., Sergijenko O., Shulga V.M. // Kinematics and Physics of Celestail Bodies. – 2017. – V. 33. – I. 6. – P. 255-264.
  • Sergijenko O. Observational constraints on tensor perturbations in cosmological models with dynamical dark energy / Sergijenko O. // Acta Physica Polonica B Proceedings Supplement. – 2017. – V. 10. – No. 2. – P. 411-414.
  • Acero F. The CTA Consortium, represented by Rene A. Ong, Cherenkov Telescope Array: The Next Generation Gamma-ray Observatory / Acero F., …, Novosyadlyj B., …, Sergijenko O. [et al.] // PoS(ICRC2017). – 2017. – 1071 (5 p.).
  • Acero F. The CTA Consortium represented by A.Morselli, The Dark Matter Programme of the Cherenkov Telescope Array / Acero F., …, Novosyadlyj B., …, Sergijenko O. [et al.] // PoS(ICRC2017). – 2017. – 921 (8 p.).
  • Неоменко Р. Динамiка розширення Всесвiту в моделях iз додатковою взаємодiєю мiж темною енерґiєю та темною матерiєю / Неоменко Р., Новосядлий Б., Сергiєнко О. / Журнал фізичних досліджень. – 2017. – Т. 21. – № 3. – 3901 (8 с.).
  • Acharya B.S. The CTA Consortium, Science with the Cherenkov Telescope Array / Acharya B.S., …, Novosyadlyj B., …, Sergijenko O. [et al.] // arXiv:1709.07997 – https://arxiv.org/abs/1709.07997 – 211 p.
  • Novosyadlyj B. Dynamics of minimally coupled dark energy in spherical halos of dark matter / Novosyadlyj B., Tsizh M., Kulinich Yu. // Gen. Rel. Grav. – 2016. – V. 48. – id. 30 (24 p.).
  • van Soelen B. Optical spectroscopy of PSR B1259-63/LS 2883 during the 2014 periastron passage with the Southern African Large Telescope / van Soelen B., Väisänen P., Odendaal A., Klindt L., Sushch I., Meintjes P. J. // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. – 2016. – V. 455. – P. 3674-3679.
  • Neomenko R. Dynamics of expansion of the Universe in the models with nonminimally coupled dark energy / Neomenko R., Novosyadlyj B. // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – V. 32. – I. 4. – P. 157-171.
  • Novosyadlyj B. Evolution of density and velocity profiles of dark matter and dark energy in spherical voids / Novosyadlyj B., Tsizh M., Kulinich Yu. // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. – 2016. – V. 465. – P. 482-491.
  • Novosyadlyj B. Voids as a test for dark energy models / Novosyadlyj B., Tsizh M. // Journal of Physical Studies. – 2016. – V. 20. – I. 3. – P. 3998-8.
  • Tsizh M. Dependence of the evolution of 3-component supercluster size halo on dark energy parameter / Tsizh M., Novosyadlyj B., Kulinich Yu. // Journal of Physical Studies. – 2016. – V. 20. – I. 3. – P. 3998-9-3998-10.
  • Sergijenko O. B-mode polarization from primordial gravitational waves: theory and observations / Sergijenko O., Novosyadlyj B. // Journal of Physical Studies. – 2016. – V. 20. – I. 3. – P. 3998-13.
  • Neomenko R. The impact of dark energy — dark matter interaction on the expansion of the Universe / Neomenko R., Novosyadlyj B. // Journal of Physical Studies. – 2016. – V. 20. – I. 3. – P. 3998-4.
  • Ціж М. Формування сферичних порожнин в моделях Всесвiту з темною енергiєю / Ціж М., Новосядлий Б. / Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Астрономія. – 2016. – Т. 53. – с. 32-36.
  • Tsizh M. Evolution of density and velocity profiles of matter
    in large voids /     Tsizh M., Novosyadlyj B. // Advances in Astronomy and Space Physics. – 2016. – V. 6. – I. 1. – P. 28-33.
  • Nazarenko A. V. Relativistic Kinematics of Two-Parametric Riemann Surface in Genus Two / Nazarenko A. V., Kulinich Yu. A. // Hadronic J. – 2016. – V. 39 (2). – P. 181-198.
  • Sergijenko O. Scalar Fields with Barotropic Equation of State: Quintessence Versus Phantom / Sergijenko O., Novosyadlyj B. // The Thirteenth Marcel Grossmann Meeting: On Recent Developments in Theoretical and Experimental General Relativity, Astrophysics and Relativistic Field Theories. – Proceedings of the MG13 Meeting on General Relativity (in 3 Volumes). Edited by ROSQUIST KJELL ET AL. Published by World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2015. – ISBN #9789814623995. – Р. 1537 – 1539.
  • Tsizh M. Distribution of dark energy in the vicinity of compact objects / Tsizh M., Novosyadlyj B., Kulinich Yu. / arXiv:1412.7323
  • Sushch I. Radio Observations of the Pulsar Wind Nebula HESS J1303-631 Field of View with ATCA / Sushch I., Oya I., Schwanke U., Johnston S., Dalton M. / arXiv:1509.01427. – 2015.
  • Sushch I. Role of the disk environment in the gamma-ray emission from the binary system PSR B1259-63/LS 2883 / Sushch I., Boettcher M. / arXiv:1509.01433. – 2015.
  • van Soelen B. Optical spectroscopy of PSR B1259-63/LS 2883 during the 2014 periastron passage with the Southern African Large Telescope / van Soelen B., Väisänen P., Odendaal A., Klindt L., Sushch I., Meintjes P.J. / eprint arXiv:1511.01224. – 2015.
  • Tsizh M. Dynamics of dark energy in collapsing halo of dark matter / Tsizh M., Novosyadlyj B. // Advances in Astronomy and Space Physics. – 2015. – V. 5. – Р. 51 – 56.
  • Вавилова І.Б. Астрокосмічні бази даних для досліджень мультихвильових і космологічних властивостей позагалактичних об’єктів / Вавилова І.Б., Іващенко Г.Ю., Бабик Ю.В., Сергієнко О.М., Добричева Д.В., Торбанюк О.О., Василенко А.А., Пулатова Н.Г. // Космічна наука і технологія. – 2015. – № 5. – C. 10-18.
  • Новосядлий Б. Заснування першої астрономічної обсерваторії в Україні / Новосядлий Б., Апуневич С. // Українське небо. Студії над історією астрономії в Україні: збірник наукових праць / за заг. ред. О. Петрука. – Львів: Ін-тут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. Підстригача НАН України. – 2014. – C.
  • Новосядлий Б.С. Будова та еволюція Всесвіту: ключові ідеї та спостережувані дані / Новосядлий Б.С. // “Обрії науки”, збірка нарисів про науку і про вчених за редакцією Ю. Головача і Я. Грицака, Манускрипт-Львів. – Львів, 2014. – С . 7 – 33.
  • Novosyadlyj B. Constraining the dynamical dark energy parameters: Planck-2013 vs WMAP9 / Novosyadlyj B., Sergijenko O., Durrer R., Pelykh V. // Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. – 2014. – V. 05. – 030 (16 p.).
  • Novosyadlyj B. Dynamics of dark energy in the gravitational fields of matter inhomogeneities / Novosyadlyj B., Kulinich Yu., Tsizh M. // Physical Review D. – 2014. – V. 90. – 063004 (11 p.).
  • Novosyadlyj B. Gravitational stability of dark energy in galaxies and clusters of galaxies / Novosyadlyj B., Tsizh M., Kulinich Yu. / Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2014. – V. 30. – p. 53-62.
  • Новосядлий Б. Тахіонні поля в космології / Новосядлий Б. С. // Фізичний збірник НТШ. – 2014. – Т. 9. – С. 106 – 120.
  • Novosyadlyj B. Quintessence versus phantom dark energy: the arbitrating power of current and future observations / Novosyadlyj B., Sergijenko O., Durrer R., Pelykh V. // Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. – 2013. – V. 06. – id. 042 (15 p.).
  • Kulinich Yu. Nonlinear power spectra of dark and luminous matter in the halo model of structure formation / Kulinich Yu., Novosyadlyj B., Apunevych S. // Physical Review D. – 2013. – V. 88. – id. 103505 (18 p.).
  • Novosyadlyj B. Do the cosmological observational data prefer phantom dark energy? / Novosyadlyj B., Sergijenko O., Durrer R., Pelykh V. // Physical Review D. – 2012. – V. 86. – id. 083008 (13 p.).
  • Sergijenko O. Observational constraints on scalar field models of dark energy with barotropic equation of state / Sergijenko O., Durrer R., Novosyadlyj B. // Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. – 2011. – V. 08. – 004 (25 p.)., arXiv:1102.3168
  • Апуневич С.Є. Перша астрономічна обсерваторія у Львові / Апуневич С.Є., Логвиненко О.О., Новосядлий Б.С. Ковальчук М.М. // Кінематика і фізика небесних тіл. – 2011. – Т. 27. – № 5. – С. 72 – 82.
  • Novosyadlyj B. Distinguishability of scalar field models of dark energy with time variable equation of state parameter / Novosyadlyj B., Sergijenko O., Apunevych S. // Journal of Physical Studies. – 2011. – V. 15. – № 1. – P. 1901-1913. (12 p.). arXiv:1011.3474 [astro-ph.CO]
  • Сергієнко О.М. Динаміка розширення та великомасштабна структура Всесвіту в космологічних моделях із скалярним полем як темною енергією. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук. ГАО НАН України, Київ – 2011, 24 с.
  • Новосядлий Б.С. Темна матерія та темна енергія у Всесвіті / Новосядлий Б., Апуневич С., Кулініч Ю. // Фізичний збірник НТШ. – 2011. – Т. 8. – С. 106 – 127.
  • Апуневич С.Є. Нариси з історії львівської астрономії / Апуневич С.Є., Новосядлий Б.С. // Фізичний вісник НТШ. – 2011. – Т. 8. – С. 12 – 23.
  • Novosyadlyj B., Sergijenko O. Scalar field models of dark energy with barotropic equation of state: properties and observational constraints from different datasets. // arXiv:1012.1278 [astro-ph.CO]. – 2010. – p.1-9.
  • Novosyadlyj B., Sergijenko O., Apunevych S., Pelykh V. Properties and uncertainties of scalar field models of dark energy with barotropic equation of state. // Physical Review D. – 2010. – V. 82. – id. 103008.
  • Kulinich Yu. Space number density of bright quasars in the halo model of galaxy formation/ Kulinich Yu., Novosyadlyj B. // J.Phys. Stud. – 2010. – V. 14. – № 2. – id. 2901 (5 p.).
  • Apunevych S., Novosyadlyj B. and Sergijenko O. Cosmological Tests for Minimally Coupled Perturbed Dark Energy. // AIP Conference Proceedings. – 2010. – V. 1206. – P. 55-63.
  • Sergijenko O., Novosyadlyj B. Perturbed dark energy: Classical scalar field versus tachyon // Physical Review D. – 2009. – V. 80. – No 8. – id. 083007.
  • Novosyadlyj B., Sergijenko O. Evolution of scalar perturbations in cosmology with quintessential dark energy // J.Phys.Stud. – 2009. – V. 13. – 1902 (12 p.).
  • Апуневич С., Кулініч Ю., Новосядлий Б., Пелих В. Темна матерія та темна енергія у Всесвіті: астрофізичні підстави та теоретичні моделі // Кинематика и физика небесных тел. – 2009. -Т.25. – № 2. – С. 83-106.
  • Кулініч Ю.А. Великомасштабна структура в моделях Всесвіту з темною енергією: формування сферичних неоднорідностей густини темної матерії. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук. ГАО НАН України, Київ – 2009, 28 с.
  • Sergijenko O., Kulinich Yu., Novosyadlyj B., Pelykh V. Large-scale structure formation in cosmology with classical and tachyonic scalar fields // Кинематика и физика небесных тел. – 2009. – V. 25. – No 1. – P. 26—39.
  • Сергієнко О., Новосядлий Б. Скалярне поле як темна енергія, що прискорює розширення Всесвіту // Кинематика и физика небесных тел. – 2008. – Т. 24. – № 5. – С. 345—359.
  • Кулініч Ю. Еволюція сферично-симетричної пилоподібної хмари в LCDM моделях // Кинематика и физика небесных тел. – 2008. -Т.24. – № 3. – С. 169-185.
  • Венгльовська Б., Новосядлий Б. Спектр потужності збурень концентрації електронів в епоху космологічної рекомбінації // Журнал фізичних досліджень. – 2008. – Т. 12. – №3. – C. 3901.
  • Кулініч Ю., Новосядлий Б., Пелих В. Розвиток сферично-симетричного збурення в космологічних моделях із темною енергією. Наближення ідеальної рідини // Журнал фізичних досліджень. – 2007. -Т. 11. – № 4. – C. 473-480.
  • Новосядлий Б. C. Збурення концентрацій іонізованих фракцій в епоху космологічної рекомбінації // Бюлетень Української астрономічної асоціації. – 2007. – №22. – С. 28-29.
  • Новосядлий Б.C. Великомасштабна структура та параметри космологічної моделі спостережуваного Всесвіту. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук. ГАО НАН України, Київ – 2007. – 36 с.
  • Новосядлий Б.C. Формування великомасштабної структури Всесвіту: теорія і спостереження // Журнал фізичних досліджень. – 2007. – Т.11.– №2.– С. 226-257.
  • Апуневич С., Венгльовська Б., Кулініч Ю., Новосядлий Б. WMAP-2006: космологічні параметри і великомасштабна структура Всесвіту // Кінематика і фізика небесних тіл. – 2007. – Т. 23. – №2. – С.67-82.
  • Apunevych S., Novosyadlyj B. Constraints on relic gravitational waves from CMB and LSS observations // Astrophysics and cosmology after Gamow / Proceedings of the Gamow memorial international conference, edited by G.S. Bisnovatyj-Kogan, S. Silich, E. Terlevich, R. Terlevich, A. Zhuk: Cambridge Scientific Publishers. – 2007. – P. 281-286.