Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Астрон. ж. 2021. 98, № 5

 

Соколов Д.Д., Чикина А.А., Илларионов Е.А. «Средний квадрат геодезического отклонения в задаче Зельдовича о распространении света во Вселенной с неоднородностями» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 355-362 (2021)

Я.Б. Зельдович в 1964 г. сформулировал задачу о распространении света во Вселенной с учетом влияния неоднородностей. Она сводится к описанию разбегания двух близких геодезических в римановом пространстве и описывается уравнением отклонения геодезических (уравнение Якоби), причем кривизна вдоль геодезической меняется случайным образом. Полагая кривизну постоянной на отрезках малой, но конечной длины, задача сводится к изучению произведения случайных матриц и позволяет применить соответствующую хорошо развитую математическую теорию, которая, однако, не позволяла вычислить среднеквадратичную скорость роста отклонения геодезической. В работе предлагаеncz способ решения этой проблемы с помощью введения билинейной величины, одна из компонент которой совпадает с квадратом поля Якоби. Для билинейной величины явно выписывается система дифференциальных уравнений первого порядка, и решение, как и скорость роста, вновь выражается через произведение матриц. Подобный прием может быть использован при исследовании широкого круга задач и естественным образом обобщается на моменты более старших порядков. DOI: 10.31857/S0004629921050078

Астрономический журнал, 98, № 5, с. 355-362 (2021) | Рубрика: 18

 

Сивкова Е.Э., Вибе Д.З., Шустов Б.М. «Выметание пыли давлением излучения звезд и особенности химического состава дисковых галактик» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 363-378 (2021)

Рассмотрено движение пылевых частиц различных размеров и химического состава под действием давления излучения звезд в окрестностях Млечного Пути. При интегрировании уравнений движения помимо давления излучения учитывались гравитационное притяжение компонентов Галактики и сопротивление газа. Показано, что эффективнее всего из галактического диска выметаются углистые частицы средних размеров (∼0.01 мкм). Более мелкие пылинки выметаются в существенно меньших количествах или не выметаются совсем. В работе рассмотрено также движение силикатных пылевых частиц, в том числе имеющих пористую структуру. Показано, что силикатные частицы значительно меньше подвержены действию давления излучения, а учет пористости не оказывает существенного влияния на результат моделирования их движения. Суммарный темп потери пыли Галактикой оказывается большим – примерно 0.03M/год, что сопоставимо с другими механизмами выброса тяжелых элементов в окологалактическое пространство. Обсуждается возможная роль выметания пыли из Галактики в формировании радиального градиента металличности, а также перспективы обнаружения протяженных пылевых структур у эллиптических галактик. DOI: 10.31857/S0004629921050066

Астрономический журнал, 98, № 5, с. 363-378 (2021) | Рубрика: 18

 

Блинников С.И., Надёжин Д.К., Крамарев Н.И., Юдин А.В. «Слияния нейтронных звезд и гамма-всплески: модель обдирания» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 379-386 (2021)

Представлен обзор современного состояния модели обдирания (stripping model) для коротких гамма-всплесков. После исторического совместного детектирования гравитационно-волнового события GW170817 и сопутствующего гамма-всплеска GRB170817A, связь коротких гамма-всплесков со слиянием нейтронных звезд получила надежное подтверждение. Мы показываем, что многие свойства GRB170817A, оказавшегося пекулярным по сравнению с другими короткими гамма-всплесками, естественно объясняются именно в рамках модели обдирания, а именно: время (1.7 с) между пиком гравитационно-волнового сигнала и регистрацией гамма-всплеска, его полная изотропная энергия и параметры красного и синего компонентов сопутствующей килоновой. DOI: 10.31857/S0004629921050017

Астрономический журнал, 98, № 5, с. 379-386 (2021) | Рубрика: 18

 

Соболев А.В., Жилкин А.Г., Бисикало Д.В., Бакли Д.А.Х. «Трехмерная модель структуры течения в асинхронном поляре CD Ind в момент переключения магнитных полюсов» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 387-406 (2021)

Проведено трехмерное численное МГД моделирование структуры течения в асинхронном поляре CD Ind в моменты переключения между магнитными полюсами аккретора – белого карлика. Для учета быстропротекающих процессов разработана численная нестационарная модель. Расчеты выполнены в предположении, что магнитное поле аккретора имеет конфигурацию смещенного диполя. По результатам расчетов построены карты горячих пятен на поверхности аккретора и кривые блеска в моменты переключения магнитных полюсов. Показано, что в принятой конфигурации магнитного поля, когда параметры поля на южном и северном полюсах отличаются, структура течения меняется по-разному, в зависимости от того, с какого полюса на какой идет переключение. Как следствие, наблюдаются значительные отличия и в характере изменения кривых блеска в различные моменты переключения. Данное обстоятельство позволяет надеяться, что из сравнения наблюдаемых и синтетических кривых блеска можно получить сведения о реальной конфигурации магнитного поля в системе.

Астрономический журнал, 98, № 5, с. 387-406 (2021) | Рубрика: 18

 

Кондратьев Б.П., Корноухов В.С. «R-тороид как трехмерное обобщение кольца Гaусса и его применение в астрономии» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 407-422 (2021)

Построена новая аналитическая модель (R-тороид) для изучения вековых возмущений в небесной механике, представляющая 3D обобщение прецессирующего кольца Гаусса. Наш подход основан на тройном усреднении движения материальной точки и сводится к цепочке преобразований: 1D кольцо Гаусса–2D R-кольцо–3D R-тороид. Изучаются форма, структура и гравитационный потенциал R-тороида. Для исследования движения тел в гравитационном поле модели, в двух формах (в интегральной и в виде степенного ряда) получено выражение взаимной энергии R-тороида и внешнего кольца Гаусса. С помощью взаимной энергии выводятся две системы уравнений вековой эволюции оскулирующих орбит (колец Гаусса): в гравитационном поле R-тороида и в поле центральной прецессирующей звезды. Найдены периоды нодальной TΩ и апсидальной Tω прецессии орбит. Рассмотрены примеры трех горячих юпитеров с известным периодом нодальной прецессии. Для экзопланеты Kepler-413b R-тороид описывает эволюцию любой орбиты с a≥5.48 а.е., а для экзопланеты PTFO 8-8695b критическое значение большой полуоси оказалось равным всего amin≈0.2 а.е. Рассчитан профиль частот прецессии пробной орбиты в поле звезды и планеты PTFO 8-8695b. Минимальное значение периода нодальной прецессии оказалось равным TΩ≈(26.1±3.0)·103 лет. DOI: 10.31857/S0004629921050042

Астрономический журнал, 98, № 5, с. 407-422 (2021) | Рубрика: 18

 

Нефедьев Ю.А., Багров А.В., Усанин В.С., Андреев А.О., Демина Н.Ю. «Использование фотометрического структурного анализа и оцифрованных данных позиционных наблюдений для исследования малых небесных тел» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 423-430 (2021)

Задачи по изучению малых небесных тел являются важной составляющей современных космических исследований. Это касается как исследования физико-химических и эволюционных параметров, так и нахождения генетических связей метеорных потоков и их родительских тел. Важным направлением исследований является структурный анализ комет и астероидов. Актуальность изучения кометных тел заключается в том, что кометы содержат данные о протосолнечном молекулярном облаке. Ядра комет представляют собой твердые тела, состоящие из пыли (силикаты, полимеры, полициклические ароматические углеводороды и др.) и льда различного состава (вода, углекислый газ, угарный газ, метан, аммиак и др.). Ядра комет являются хрупкими и из-за их низкой плотности, малой массы и силы тяжести имеют неправильную форму. Изучение структурных и физико-химических характеристик комет является актуальной и важной задачей для разработки эволюционной теории. Используя разработанный метод и специальное программное обеспечение для яркостного анализа цифровых изображений, мы создали структурные модели комет и получили яркостные изофоты их ядер, головы и хвостов. Так как ядра комет являются элементами динамической эволюции и процессов в протодиске Солнечной системы, исследование цифровой структуры комет позволит уточнить теорию образования и эволюции Солнечной системы. DOI: 10.31857/S0004629921060050

Астрономический журнал, 98, № 5, с. 423-430 (2021) | Рубрика: 18

 

Андреев А.О., Ахмедшина Е.Н., Нефедьев Л.А., Нефедьев Ю.А., Демина Н.Ю. «Анализ цифровой модели физической поверхности Луны, построенной на основе спутниковых альтиметрических измерений» Астрономический журнал, 98, № 5, с. 431-440 (2021)

При выполнении космических миссий по исследованию Солнечной системы было получено значительное количество данных о геофизических и морфологических свойствах планет. Это позволило создать новое научное направление – сравнительную планетологию. Данное направление сосредоточено не только на развитии эволюционных и космогонических концепций, но и на описании природных явлений, происходящих на небесных телах. Целью настоящей работы является исследование цифровой модели физической поверхности Луны, построенной на измерениях, выполненных в ходе космической миссии “Kaguya”. Для построения и анализа такой модели использовался многопараметрический гармонический анализ оптических и альтиметрических данных, полученных в ходе осуществления окололунных спутниковых наблюдений. Разработанный подход предполагает создание регрессионных гармонических моделей на основе разложения альтиметрических данных и анализ их фрактальных размерностей. Для исследуемой системы получен спектр фрактальных оценок как для различных локальных зон, так и для полной модели лунной сферы. DOI: 10.31857/S0004629921060013

Астрономический журнал, 98, № 5, с. 431-440 (2021) | Рубрика: 18