Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

18 Астрономия

 

Потехин А.Ю., Штернин П.С., Яковлев Д.Г. «Конференция “Физика нейтронных звезд-2023”» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 625 (2023)

DOI: 10.31857/S032001082310008X

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 625 (2023) | Рубрики: 01 18

 

Лидванский А.С. «Они были первыми (к 50-летию Баксанской нейтринной обсерватории)» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 868-880 (2018)

Представлен краткий обзор некоторых экспериментов, выполненных на установках Баксанской нейтринной обсерватории за все время ее существования. Основное внимание уделено самым первым экспериментам и тем результатам, которые были наилучшими в мире хотя бы некоторое время (или остаются таковыми до сих пор).

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 868-880 (2018) | Рубрики: 03 17 18

 

Калинов М.И., Родионов В.А. «Методический подход к обоснованию рационального варианта формирования орбитальной группировки космических аппаратов космической радиолокационной системы наблюдения за морскими объектами» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 231-234 (2020)

Рассмотрен метод рационального формирования орбитальной группировки космических аппаратов, в котором долгота восходящего узла орбиты и время его прохождения для каждого последующего запускаемого космического аппарата обеспечивают максимальное приращение эффективности применения космической радиолокационной системы в заданных органами управления районах наблюдения за морскими объектами. Приведены оценки, показывающие возможность повышения эффективности применения космической системы в различных районах Мирового океана за счет рационального варианта построения орбитальной группировки ее космических аппаратов.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 231-234 (2020) | Рубрики: 07 18

 

Доброленский Ю.С., Кораблёв О.И., Трохимовский А.Ю., Беляев Д.А., Калинников Ю.К. «35 лет космической акустооптики» Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 2-11 (2023)

Приводится обзор применения приборов, использующих акустооптический эффект, в космических исследованиях: в исследованиях Земли из космоса, лунных и межпланетных автоматических миссиях. Даётся краткое описание каждого из приборов, принцип его работы и научные задачи. Показаны наиболее характерные области применения акустооптических приборов, прежде всего спектрометров, их плюсы и минусы с точки зрения космического эксперимента.

Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 2-11 (2023) | Рубрики: 03 06.14 06.17 18

 

Долгих Г.И., Долгих С.Г., Овчаренко В.В., Стёпочкин И.Е., Чупин В.А., Яцук А.В. «Система деформационно-газового мониторинга «м. Шульца»» Экологические системы и приборы, № 2, с. 32-39 (2024)

Описана система деформационно-газового мониторинга, состоящая из газоанализатора, лазерных деформографов, лазерного нанобарографа и метеостанции, предназначенная для изучения корреляционных связей между деформацией земной коры и потоком климатически активных газов. При обработке полученных первичных данных выявлены общие закономерности в поведении деформации земной коры, концентрации углекислого газа и изменении атмосферного давления. Кроме того, обнаружены мощные суточные с полусуточные пики в спектрах записей деформации верхнего слоя земной коры, вариаций атмосферного давления и концентрации углекислого газа. Ключевые слова: деформация, земная кора, эмиссия, углекислый газ, пары воды, атмосферное давление. DOI: 10.25791/esip.2.2024.1431

Экологические системы и приборы, № 2, с. 32-39 (2024) | Рубрики: 09.10 18

 

Февральских Л.Н. «О волне напряжений в теле земли, обусловленной дифференциальным вращением мантии и ядра» Проблемы прочности и пластичности, 85, № 2, с. 267-274 (2023)

Сейсмическая энергия, образовавшаяся в результате упругой деформации тектонических плит или блоков пород, реализуется разгрузкой при деформациях, превышающих предел прочности пород. Общепринятые в настоящее время модели очага землетрясения по сути являются локальными и не в состоянии установить связь сейсмической активности с некоторыми геофизическими явлениями планетарного масштаба. Одна из особенностей сейсмичности – повторяемость сильных землетрясений в одном месте через определенный интервал времени. Цель настоящей статьи – исследование влияния дифференциального вращения твердого ядра Земли и мантии на сейсмические процессы. Установлено, что скорость вращения твердого ядра превышает скорость вращения мантии. В относительном движении твердое ядро совершает один оборот предположительно за 200–400 лет. Ранее, исходя из этого, было предложено объяснение долгопериодических вариаций длительности суток. В настоящей статье на простой механической модели показано, что дифференциальное вращение упругой мантии и твердого ядра эллипсоидальной формы порождает волну напряжений в теле Земли. Представление о волне напряжений является качественно новым в физическом описании сейсмического процесса. Для демонстрации этого эффекта приведено решение задачи о деформировании упругой сферической оболочки, взаимодействующей с вращающимся в ее полости твердым телом в форме гантели. При решении задачи использован аппарат шаровых векторов. Построено распределение напряжений сферического слоя внутри оболочки и выделены зоны наибольшего риска. Показано, что учет дифференциального вращения приводит к миграции зон наибольшего риска с периодом, равным половине периода полного оборота гантели относительно оболочки (100–200 лет). Результаты могут быть полезны при изучении связи между сейсмичностью и режимами вращения планеты.

Проблемы прочности и пластичности, 85, № 2, с. 267-274 (2023) | Рубрики: 09.10 18

 

Извекова Ю.Н., Попель С.И., Голубь А.П. «Нелинейные пылевые звуковые волны в экзосфере Меркурия» Физика плазмы, 49, № 10, с. 1010-1015 (2023)

Экзосфера Меркурия, имеющая много общего с экзосферой Луны, также может содержать взвешенные пылевые частицы, которые под действием интенсивного солнечного излучения приобретают положительные заряды и являются одной из составляющих плазменно-пылевой системы. Кроме пылевых частиц, над поверхностью планеты присутствуют фотоэлектроны, образованные в результате взаимодействия солнечного излучения с поверхностью планеты, а также с взвешенными пылевыми частицами. Меркурий, в отличие от Луны, имеет свою магнитосферу, что отражается на параметрах плазменно-пылевой системы. Параметры пылевой плазмы у поверхности Меркурия могут изменяться в зависимости от расстояния планеты до Солнца, которое заметно меняется при движении по вытянутой орбите, а также в зависимости от локализации рассматриваемой области на поверхности планеты. Так, вблизи магнитных полюсов солнечный ветер может достигать поверхности планеты, что необходимо учитывать при определении параметров плазмы. Вне магнитных полюсов влиянием солнечного ветра можно пренебречь. В пылевой плазме у поверхности Меркурия можно ожидать развития линейных и нелинейных волновых процессов. В работе рассматриваются нелинейные волны – пылевые звуковые солитоны и нелинейные периодические волны. Получены профили потенциала солитонов большой амплитуды и нелинейных периодических волн, получены зависимости амплитуды солитонов от высоты над поверхностью планеты и скорости солитонов. Ключевые слова: пылевая плазмы, экзосфера Меркурия, нелинейные волны, пылевые звуковые солитоны

Физика плазмы, 49, № 10, с. 1010-1015 (2023) | Рубрики: 09.10 09.11 18

 

Малкин О.А., Степанов А.М. «Высокоскоростные ударные волны, получаемые при помощи магнитного давления, и релаксационные процессы в них» Теплофизика высоких температур, 5, № 1, с. 164-178 (1967)

Изучение физических свойств быстродвижущихся потоков ионизированного газа в собственном и внешнем магнитных полях приобретает все большее значение. Гиперзвуковая аэродинамика, двигатели для космических полетов, проблема прямого преобразования тепловой энергии в электрическую – области знания, для успешного развития которых необходимы соответствующие сведения о свойствах высокоскоростного потока ионизированного газа. Одна из важнейших задач – изучение обтекания твердого тела высокоскоростным потоком неравновесного ионизированного и диссоциированного газа и исследование релаксационных процессов в потоке. Для проведения подобных работ необходимы установки, с помощью которых можно было бы получить квазистационарный, однородный поток плазмы со степенью ионизации от долей процента до практически полной и скоростью в пределах от 104 до 108 см/сек. Столь высокие скорости потока, во много раз превышающие скорость звука при нормальных условиях, удобно получать с помощью ударных труб, создающих импульсный поток газа со временем существования порядка 0,001–0,0001 сек. Однако обычные диафрагменные ударные трубы даже после многочисленных улучшений пока не в состоянии повысить скорость ударной волны больше 6–8·105 см/сек (M=18–20 в воздухе). В США недавно введена в эксплуатацию гиперзвуковая ударная труба, на которой была получена скорость до 1,7·106 см/сек (M≈40). Однако из характеристик трубы видно, что реальный диапазон чисел M практически заключается между 5 и 25. Получение больших M сопряжено с необходимостью применения высоких давлений и горючих смесей, что значительно усложняет установку и увеличивает ее, размеры (упомянутая в (Н.Т. Nagamatsu, R.Е. Gеigег, R.Е. Sheer. A.R.S. Journal, 29, 5, 332, 1959 (русск. пер. см. сб. «Механика», т. 35, № 2, 1960.) ударная труба обладает камерой высокого давления и трубопроводами, рассчитанными на давление более 2000 атм, длина трубы более 30 м). Поэтому понятен большой интерес, проявляемый в последнее время к получению высокоскоростных ударных волн за счет использования энергии электрического или магнитного полей.

Теплофизика высоких температур, 5, № 1, с. 164-178 (1967) | Рубрики: 17 18

 

Милешко Л.П. «Методологические основы создания фундаментальной теории устойчивости биосферы» Экологические системы и приборы, № 1, с. 12-15 (2024)

Рассмотрены методологические подходы к созданию принципов фундаментальной теории устойчивости биосферы: – природа гомеостатического механизма устойчивости биосферы характеризуется самосогласованным сохранением баланса в вещественно-энергетических и информационных взаимодействиях в ее экологических системах. – главное условие обеспечения безопасности биосферы заключается в поддержке ее устойчивости посредством максимизации информации экологических систем. Отмечено, что для построения адекватных моделей биосферы необходимо создавать современные аппаратно-програмные комплексы (АПК), способные оперативно осуществлять экологический мониторинг. Ключевую роль в АПК играют инновационные программные средства обработки информации, поступающей с экологических систем. Ключевые слова: информация, биосфера, моделирование биосферы. DOI: 10.25791/esip.1.2024.1422

Экологические системы и приборы, № 1, с. 12-15 (2024) | Рубрики: 17 18

 

Кондратьев В.Н., Коровина Ю.В. «Универсальная статистика мягких повторяющихся гамма(МПГ)-всплесков» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 183-189 (2018)

Soft gamma-ray repeating (SGR) bursts are considered as a release of magnetic energy stored in the baryon degrees of freedom of magnetar crust. It is shown that such an interpretation allows one to systemize all the observations of such bursts, reveal and explain the universal statistical properties.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 183-189 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Панасюк М.И., Липунов В.М., Пак Ил, Свертилов С.И., Богомолов В.В., Горбовской Е.С., Амелюшкин А.М., Богомолов А.В., Июдин А.Ф., Кузнецова Е.А., Петров В.Л., Рожков Г.В., Яшин И.В. «Комплекс приборов для исследования космических гамма-всплесков на спутнике «Ломоносов»» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 190-196 (2018)

The scientific instruments on board “Lomonosov” satellite include a set of detectors designed to study gamma-ray and optical emission of cosmic gamma-ray bursts (GRB). Gamma spectrometer BDRG provides GRB trigger production and study of GRB spectral and temporal properties in the energy range 10–3000 keV as well as determining of the GRB source location by comparison of the readings of three differently directed detectors with an accuracy of a few degrees. Wide-field SHOK optical cameras have a field of view of ∼2×40 deg. They fix by the GRB trigger a set of images with a frequency of about 5 frames per second prior to the trigger and following it. UFFO instrument incorporates UBAT telescope with coding mask for measurements in hard X rays and soft gamma rays and optical telescope with a rotating mirror SMT, directed to the GRB source for ∼1 s to measure GRB prompt emission at the early stages.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 190-196 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Петков В.Б. «Изотропный поток нейтрино от взрывов сверхновых звезд во Вселенной» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 197-203 (2018)

The neutrinos of all types from core-collapse supernova explosions are accumulated in the Universe throughout the galaxies evolution. Isotropic and time-independent flux of such neutrinos is a guaranteed steady source of supernova neutrinos, which can give information about the supernovae dynamics and the supernovae redshift distribution. The current upper limits on the isotropic neutrino flux and prospects for the present and future experiments are discussed.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 197-203 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Учайкин В.В., Сибатов Р.. «О пропагаторах нелокальной релятивистской диффузии галактических космических лучей» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 205-213 (2018)

Some propagators of cosmic rays (CR) in the Galaxy in view of qualitative features of the trajectories generated by them are discussed. Inconsistencies of known models with the relativistic principle of limited speed and with large-scale turbulence of the interstellar medium are indicated. Analytical expressions for propagators of the nonlocal transport theory being free from these shortcomings are presented.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 205-213 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Саха Б. «Нелинейность спинорного поля и геометрия пространства–времени» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 2, с. 270-408 (2018)

В области космологических моделей Бианки типа VI, VI0, V, III, I, LRSBI и FRW изучена роль нелинейности спинорного поля в эволюции Вселенной и самого поля. Обнаружено, что благодаря присутствию нетривиальных недиагональных компонент тензора энергии-импульса спинорного поля в анизотропном пространстве-времени выявляются некоторые существенные ограничения на метрические функции и на компоненты спинорного поля. В данной работе рассмотрена полиномиальная нелинейность, являющаяся функцией инвариантов, построенных из билинейных спинорных форм. Обнаружено, что в модели Бианки типа VI пространства–времени в зависимости от констант связи допускается как позднее ускорение, так и колебательный способ эволюции. В модели Бианки типа VI0 пространства–времени благодаря специфике поведения спинорного поля имеются два различных сценария. В первом случае инварианты, образованные из билинейных спинорных форм, тривиальны, что приводит к безмассовому и линейному лагранжиану спинорного поля. Этот случай эквивалентен вакуумному решению Бианки типа VI0 пространства–времени. Второй случай допускает ненулевые и нелинейные слагаемые, что в зависимости от знака констант связи приводит либо к ускоренному расширению Вселенной, либо, после достижения максимума, к сжатию и Большому хрусту, и создается пространственно-временная сингулярность. В модели Бианки типа V существуют две возможности. В первом случае все метрические функции совпадают. Вселенная расширяется с ускорением, если константа самодействия положительна, в то время как отрицательное значение ведет к циклическому или периодическому решению. Во втором случае нелинейность спинорной массы и спинорного поля исчезают и Вселенная расширяется линейно во времени. В модели Бианки типа III пространство-время останется всегда вращательно-симметричным, так что изотропия пространства–времени достигается при больших константах пропорциональности. В зависимости от знака константы связи модель допускает как ускоренный, так и осцилляторный режим расширения. Отрицательная константа связи ведет к осцилляторному расширению, положительная – к расширению с поздним ускорением. Параметр замедления (ускорения) расширения и параметр уравнения состояния (УС) в этом случае меняются со временем и находятся в согласии с современными представлениями об эволюции пространства–времени. В модели Бианки типа I пространства–времени недиагональные компоненты приводят к трем различным возможностям. В случае полного BI пространства–времени обнаруживается, что нелинейность спинорного поля и массовый член исчезают, вследствие чего лагранжиан становится безмассовым и линейным. В двух остальных случаях пространство-время эволюционирует в сторону LRSBI или FRW Вселенной. Если рассмотреть локально вращательно-симметричную модель BI (LRSBI), ни массовый член, ни нелинейность спинорного поля не исчезают. В этом случае в зависимости от знака константы связи имеется либо режим позднего ускорения расширения, либо осцилляторный режим эволюции. В расширяющейся Вселенной существует асимптотическая изотропизация. Наконец, в модели FRW пространства–времени ни массовый член, ни нелинейность спинорного поля не исчезают. Как и в модели LRSBI, имеется позднее расширение или циклический режим эволюции. Данные исследований позволяют прийти к заключению, что спинорное поле очень чувствительно к гравитационному.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 2, с. 270-408 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Каршенбойм С.Г. «Уточнение значений фундаментальных физических констант: основа новых «квантовых» единиц СИ» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 2, с. 409-475 (2018)

Метрическая система единиц возникла как система единиц, предназначенная для макроскопических измерений (лабораторного масштаба). Прогресс в уточнении значений квантовых констант (таких как постоянная Планка) в единицах системы СИ показывает, что возможности измерений с высокой точностью микроскопических и макроскопических величин в одних и тех же единицах в последнее время существенно возросли. Вместе с тем относительные микроскопические измерения (например, сравнение частот атомных переходов или сравнение атомных масс) часто оказываются существенно более точными, чем относительные измерения макроскопических величин. Собственно, это и является основанием для стратегии с определением единиц в микроскопических явлениях и их последующим использованием в лабораторных масштабах, которые играют важнейшую роль в практических метрологических приложениях, диктуемых обыденной жизнью и технологиями. Международная рабочая группа КОДАТА по фундаментальным константам регулярно проводит совокупный анализ прецизионных мировых данных (так называемое Согласование значений фундаментальных констант) и публикует свои рекомендованные значения. Последняя обработка касалась данных, полученных до конца 2014 г., и мы приводим здесь обзор соответствующих данных и результатов. Выросла точность в определении постоянной Больцмана и улучшилось согласие данных в определении постоянной Планка – двух размерных констант, на основе которых в ближайшем будущем собираются определить кельвин и килограмм соответственно. Сохранились противоречия в определении постоянной Ридберга и зарядового радиуса протона, и для их разрешения необходимы новые исследования. Возросла точность определения постоянной тонкой структуры и относительного атомного веса электрона. Дается подробный обзор состояния дел в прецизионном определении значений фундаментальных физических констант. Подробно рассмотрена математическая процедура согласования, новые данные и результаты согласования. Обсуждаются ограничения, возникающие из свойств макроскопических материальных эталонов (таких как международный прототип килограмма) и изотопного состава материалов, используемых как в прецизионных экспериментах вообще (как, например, эталонных мер для тройной точки воды), так и в определении фундаментальных постоянных в частности. Обсуждаются перспективы введения новых квантовых единиц, которые будут частично свободны от этих проблем. Многие физики относятся к Международной системе единиц СИ без симпатии, полагая, что она не отражает характер физических законов должным образом. Есть три параллельные системы: физических величин, их единиц и соответствующих эталонов. Определение единиц, и единиц системы СИ в том числе, прежде всего отражает нашу способность к прецизионным измерениям физических величин в тех или иных условиях и, в частности, к созданию подходящих эталонов. Эта потребность никак не связана с красотой основных законов природы. Уточнение значений физических постоянных – это одна из областей, где такой опыт и накапливается.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 2, с. 409-475 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Незнамов В.П., Сафронов И.И., Шемарулин В.Е. «Атомные системы со связанными состояниями фермионов в полях Шварцшильда, Райсснера–Нордстрёма – кандидаты в частицы темной материи» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 907-917 (2018)

After transition from the Dirac equation to the Schrodinger-type relativistic equation with effective potentials of the Schwarzschild and Reissner–Nordstrom fields, the existence of the stationary state of fermions with real square-integrable radial wave functions is proved. The fermions are localized near the event horizon within the range from zero to several fractions or units of the Compton wavelength of a fermion as a function of both the gravitational and electromagnetic coupling constants and the angular and orbital momenta j, l. Electrically neutral atomic-type systems (Schwarzschild and RN collapsars with fermions in bound states) are proposed as particles of dark matter.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 907-917 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Фомин И.В. «Космологическая инфляция с гравитацией Эйнштейна–Гаусса–Бонне» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 918-926 (2018)

The models of cosmological inflation based on Einstein–Gauss–Bonnet gravity (EGB) with a non-minimal coupling of a scalar field with Gauss–Bonnet scalar (GB) in fourdimensional Friedman–Robertson–Walker Universe are considered in this paper. The method for constructing the exact solutions based on the relationship between these models and standard inflation with Einstein gravity is presented

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 918-926 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Галажинский А.В. «Динамическая реализация D(2;1;α), которая связывает α с космологической постоянной» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 5, с. 1457 (2018)

A dynamical realization of the most general N=4 superconformal group in one dimension D(2,1;α) is discussed in which the group parameter α is linked to the cosmological constant.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 5, с. 1457 (2018) | Рубрики: 17 18

 

Шиллер К. «О возможности вывода общей теории относительности и стандартной модели с их основными константами из целочисленной запутанности нитей» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 3, с. 282-283 (2019)

It appears possible to deduce black holes, general relativity and the Standard Model of elementary particles from one-dimensional strands that fluctuate at the Planck scale. This appears possible as long as only switches of skew strand crossings are observable, but not the strands themselves. Woven fluctuating strands behave like horizons and imply black hole entropy, the field equations of general relativity and cosmological observations. Tangled fluctuating strands in flat space imply Dirac's equation. The possible families of unknotted rational tangles produce the spectrum of elementary particles. Fluctuating rational tangles also yield the gauge groups U(1), broken SU(2), and SU(3), produce all Feynman diagrams of the Standard Model, and exclude any unknown elementary particle, gauge group, and Feynman diagram. The conjecture agrees with all known experimental data. Predictions for experiments arise, and the fundamental constants of the Standard Model can be calculated. Objections are discussed. Predictions and calculations allow testing the conjecture. As an example, an ab initio estimate of the fine structure constant is outlined.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 3, с. 282-283 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Лев Ф.М. «Конечная математика, конечная квантовая теория и гипотеза о природе времени» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 4, с. 505-506 (2019)

We give a rigorous mathematical proof that classical mathematics (involving such notions as infinitely small/large, continuity, etc.) is a special degenerate case of finite one in the formal limit when the characteristic p of the field or ring in finite mathematics goes to infinity. We consider a finite quantum theory (FQT) based on finite mathematics and prove that standard continuous quantum theory is a special case of FQT in the formal limit p→∞. The description of states in standard quantum theory contains a big redundancy of elements: the theory is based on real numbers, while with any desired accuracy the states can be described by using only integers, i.e., rational and real numbers play only auxiliary role. Therefore, in FQT infinities cannot exist in principle, FQT is based on a more fundamental mathematics than standard quantum theory, and the description of states in FQT is much more thrifty than in standard quantum theory. Space and time are purely classical notions and are not present in FQT at all. In the present paper we discuss how classical equations of motions arise as a consequence of the fact that p changes, i.e., p is the evolution parameter. It is shown that there are scenarios when classical equations of motion for cosmological acceleration and gravity can be formulated exclusively in terms of quantum quantities without using space, time and standard semiclassical approximation.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 4, с. 505-506 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Арбузова Е.В., Долгов А.Д. «Эффекты неустойчивости в F(R)-модифицированной гравитации и при гравитационном бариогенезисе» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 6, с. 1116-1293 (2019)

Обзор посвящен развитию и последующему применению методов исследования устойчивости решений дифференциальных уравнений высших порядков, возникающих в различных моделях модифицированной гравитации и бариосинтеза. Основное внимание уделяется F(R)-модифицированным теориям, предложенным для описания ускоренного расширения Вселенной, а также генерации барионной асимметрии в рамках спонтанного и гравитационного бариогенезиса.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 6, с. 1116-1293 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Физиев П.П. «Эра гравитационной астрономии и гравитационное поле невращающейся точечной частицы в общей теории относительности» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 6, с. 1294-1295 (2019)

Utilizing various gauges of the radial coordinate, we give a General Relativistic (GR) description of spherically symmetric static spacetimes with a massive point source and vacuum outside this singularity. We show that in GR there exist a two-parameter family of such solutions to the Einstein equations which are physically distinguishable and describe gravitational field of a single massive point particle with positive bare mass M0>0 and positive Keplerian mass M0. In particular, we show that the widespread Hilbert's form of the Schwarzschild solution, which depends only on the Keplerian mass M and describes Black Holes (BH), does not solve the Einstein equations with a massive point particle's stress-energy tensor. Novel normal coordinates for the field and a new physical class of gauges are proposed, thus achieving a correct description of a point mass source in GR. We also introduce a gravitational mass defect of a point particle and determine the dependence of the solutions on mass defect. The result can be described as a change of the Newton potential ΦG=–GNM/r to a modified one ΦG=–GNM(/r+GNM/c2ln(M0/M) and a corresponding modification of the four-interval. We show that the proper 3D flat space, where these two potentials can be compared, is the tangent space above the position of the massive point source. In addition, we give invariant characteristics of the physically and geometrically different classes of spherically symmetric static spacetimes created by a point mass. Our results are important for description of Extremely Compact Objects (ECOs) studied in relation to possible echoes in recently discovered by LIGO/VIRGO collaboration Gravitational Waves (GW).

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 50, № 6, с. 1294-1295 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Красников Н.В. «Поиск легкой темной материи на эксперименте NA64» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 818 (2020)

Целью мини-обзора является презентация основных экспериментальных и теоретических результатов по поиску легкой темной материи в эксперименте NA64 в ЦЕРН. Обсуждаются текущие результаты и перспективы NA64. Также рассматриваются проблема происхождения смешивания (ε/2)FμνF′μν и связь смешивания с петлевыми поправками.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 818 (2020) | Рубрики: 17 18

 

Березин В.А., Докучаев В.И., Ерошенко Ю.Н., Смирнов А.Л. «Двойной слой в квадратичной гравитации и принцип наименьшего действия» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 844-853 (2020)

Получены уравнения Израэля для тонких оболочек в общей теории относительности напрямую из принципа наименьшего действия. Разработан метод получения уравнений для двойного слоя в квадратичной гравитации из принципа наименьшего действия.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 844-853 (2020) | Рубрики: 17 18

 

Желтухин А.А. «Спонтанная генерация гравитации в теории бран» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 890 (2020)

Рассмотрена модель Вселенной как 3-мерной браны, вложенной в 5-мерное пространство Минковского, и построено ее эффективное действие. Доказана инвариантность действия относительно спонтанно нарушенных вейлевской и масштабной симметрий. Показано, что эффективное действие 3-мерной браны обобщает действие квадратичной гравитации в модели Старобинского. Нарушение симметрии генерирует действие Гильберта–Эйнштейна с ньютоновской константой GN∼1/μ2, где μ – средняя кривизна вакуумной гиперповерхности 3-мерной браны, определяющая шкалу масс. На основе полученного результата предложена модификация механизма спонтанной генерации гравитации в теории бран.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 890 (2020) | Рубрики: 17 18

 

Де Мелло Нето Ж.Р.Т. «Физика и астрофизика космических лучей ультравысоких энергий: новые результаты Обсерватории Пьера Оже» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 2, с. 221-222 (2022)

Космические лучи ультравысоких энергий являются самыми энергетическими носителями информации о Вселенной, их энергии достигают 1020 эВ. Изучение астрофизических частиц (ядер, электронов, нейтрино и фотонов) при наибольших достигаемых ими энергиях важно для фундаментальной физики, а также астрофизики. Первичные частицы взаимодействуют с атмосферой (или с литосферой Земли) и генерируют экстенсивные воздушные ливни частиц. Анализ этих ливней позволяет не только оценивать энергию, направление и наиболее вероятное значение массы первичных космических частиц, но и получать информацию о свойствах адронных взаимодействий при энергиях, превышающих более чем на порядок максимальные значения энергий, достигнутых в созданных человеком ускорителях. Обсерватория Пьера Оже, расположенная в провинции Мендоса (Аргентина), является самой большой экспериментальной установкой, предназначенной для регистрации и изучения космических лучей. Обсерватория представляет собой гибридный детектор площадью 3000 км2. Сбор данных в ней ведется на протяжении уже почти двадцати лет. Представлены последние результаты по энергетическим спектрам космических лучей, исследованиям в области физики адронов, поиску анизотропии по направлению в пространстве и изучению массового состава (включая исследования по фотонам и нейтрино). Также описывается статус текущих работ по обновлению («AugerPrime») обсерватории, целью которого является, прежде всего, улучшение чувствительности установки к определению типа и массы частиц, регистрируемых при анализе космических лучей ультравысоких энергий.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 2, с. 221-222 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Ломская И. «Поиск корреляций низкоэнергетических сигналов с гамма-всплесками, солнечными вспышками и гравитационными волнами с помощью детектора Borexino» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 2, с. 255-264 (2022)

Представлены результаты по поиску корреляций низкоэнергетических сигналов с гамма-всплесками (GRB), солнечными вспышками (SF) и гравитационными волнами (GW) с помощью детектора Borexino. Поиск скоррелированных событий с энергиями выше чем 0,25 (1,0) МэВ, расположенных внутри чувствительного объема детектора и идентифицированных не как альфа-частицы и космогенные распады (нейтриноподобные события), был проведен с различными временными окнами, центрированными вокруг времени регистрации гамма-всплесков или гравитационных волн. Поиск событий, скоррелированных с солнечными всплесками, проводился с временным окном, соответствующим длительности солнечных всплесков. Полученная скорость счета находится в хорошем статистическом согласии с ожидаемой скоростью счета от природного, космогенного и нейтринного фонов в детекторе. В результате получены лучшие верхние ограничения на все ароматы нейтрино, связанные с вышеупомянутыми астрофизическими источниками, для энергий нейтрино ниже 5–7 МэВ. Полученные ограничения позволяют исключить объяснение аномалии, полученной в 117-й серии нейтринного эксперимента Homestake с помощью солнечных нейтрино.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 2, с. 255-264 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Михеев С.А., Ланской Д.Е., Третьякова Т.Ю. «Корреляции между свойствами ядерной материи и характеристиками нейтронных звезд» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 2, с. 369-378 (2022)

Исследуются корреляции между характеристиками уравнения состояния ядерной материи и свойствами нейтронных звезд. Наиболее сильное влияние на характеристики нейтронных звезд оказывают первая, вторая и третья производные энергии симметрии ядерной материи по плотности, в то время как влияние несжимаемости материи заметно меньше.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 2, с. 369-378 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Куземский А.Л. «Временная эволюция сложных систем: от микромира к макромиру» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1075 (2023)

Рассматриваются некоторые принципиальные подходы к описанию концепции времени в контексте классической и релятивистской физики. Обсуждаются понятия времени в классической и квантовой механике, а также в специальной и общей теории относительности. В отличие от этих дисциплин теория квантовой гравитации представляет серьезную проблему в связи с трудностью объединения концепции времени в квантовой механике (абсолютное время Ньютона) и в общей теории относительности. Существуют подходы, доказывающие их полную несовместимость, что называется «парадоксом времени». В петлевой теории квантовой гравитации предлагается разрешение этого парадокса с помощью понятия «теплового» времени, которое вводится при переходе от микрошкалы к макрошкале по аналогии с крупнозернистым усреднением в статистической термодинамике. Обсуждается и критически анализируется данное положение.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1075 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Д'Абрамо Дж. «Вывод Эйнштейна 1905 г. Об эквивалентности массы и энергии: действителен ли он? Всегда ли энергия равна массе и наоборот?» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1132 (2023)

В 1905 г. Эйнштейн дал свой первый вывод эквивалентности массы и энергии, изучив в разных системах отсчета энергетический баланс тела с электромагнитным излучением и приняв специальную теорию относительности в качестве предварительного условия. Здесь переоценивается логическая обоснованность подхода Эйнштейна и справедливость одного допущения, имеющего решающее значение для его вывода. Это предположение не имеет ничего общего со специальной теорией относительности. Если принять это предположение как верное, сущность эквивалентности массы и энергии (но не ее точную формулу) можно будет понять без специальной теории относительности или какой-либо полноценной физической теории. Однако это предположение не подтверждается с точки зрения физики, и в этом случае у Эйнштейна возник вопрос. Показано, почему следствие широко распространенной интерпретации E=mc2 (т.е. каждый вид энергии имеет массу) является проблематичным.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1132 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Петров В.А. «Теория относительности: формирование и завершение» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1134 (2023)

Дан краткий обзор истории развития теории относительности от принципа относительности Галилея до общей формулировки теории относительности Игнатовским.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1134 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Аристархов С.К. «Принцип неопределенности Гейзенберга и траектории квантовых частиц» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1135 (2023)

В своей знаменитой статье 1927 г., а также в «Чикагских лекциях» (1929) В. Гейзенберг пришел к заключению, что мир не может состоять из точечных частиц, следующих траекториям. Критически анализируются аргументы В. Гейзенберга, приведшие его к этому выводу. Также уточняется смысл соотношения неопределенностей и проясняются связанные с ним некоторые заблуждения.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1135 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Сяо-Сон В. «Новая концепция эфира и вычисление космологической постоянной» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1136 (2023)

Поскольку общая теория относительности сталкивается с некоторыми трудностями, кажется, что необходимы новые размышления об эфирных теориях гравитации в истории. Дан краткий обзор теории гравитации, основанной на некоторых новых представлениях об эфире и частицах. В этой теории Вселенная заполнена своего рода жидкостью, которую можно назвать субстратом Ω(0) или, скажем, гравитационным эфиром. Частицы моделируются стоковыми потоками в субстрате Ω(0). Закон тяготения Ньютона выведен методами гидромеханики. Таким образом, гравитация интерпретируется как сила притяжения между стоками в субстрате Ω(0). Кратко рассмотрен теоретический расчет космологической постоянной на основе механической модели вакуума. Обсуждается предлагаемое решение проблемы космологической постоянной. Вдохновленные ассоциацией события гравитационной волны (GW) GW170817 и события гамма-всплеска (GRB) GRB 170817A, предлагаем теоретический расчет плотности массы электромагнитного эфира.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1136 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Айрапетян А.А., Савина М.В., Тумасян А.Р., Шматов С.В. «Поиск темной материи, ассоциативно рожденной с бозоном Хиггса Стандартной модели в pp-столкновениях при энергии 13 ТэВ в эксперименте CMS (LHC)» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 1, с. 222-230 (2024)

Представлена стратегия анализа для поиска темной материи, рождаемой ассоциативно с бозоном Хиггса (h) Стандартной модели, в рамках предсказаний модели «2HDM + a» в эксперименте CMS наБольшом адронном коллайдере (LHC). Стратегия оптимизирована для анализа с использованием экспериментальных данных 2018 г. по pp-столкновениям при 13 ТэВ, соответствующих интегральной светимости ∼60 фб–1. Показано, что наибольшей чувствительности к предполагаемому сигналу можно достичь при введении двух категорий анализа, соответствующих большим и малым значениям поперечного импульса h-бозона.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 1, с. 222-230 (2024) | Рубрики: 17 18

 

Фейгин Ф.З., Гульельми А.В. «Пондеромоторные силы волн Альвена в магнитосфере Земли» Физика Земли, № 6, с. 190-198 (2023)

Статья посвящена 80-летию открытия волн Альвена, которые играют большую роль в физике, радиофизике, астрофизике и физике Земли. Внимание сосредоточено на пондеромоторном перераспределении плазмы в магнитосфере Земли под воздействием волн Альвена и ионно-циклотронных волн. На относительно небольших расстояниях от Земли пондеромоторная сила является выталкивающей, т.е. направлена вверх независимо от того, распространяется волна Альвена к Земле или от Земли. В приэкваториальной зоне центральных областей магнитосферы волны в диапазоне Рс 1 сгребают плазму к минимуму геомагнитного поля, так что на экваторе образуется максимум плотности плазмы при достаточно высокой интенсивности волн. На периферии магнитосферы происходит бифуркация и максимум расщепляется на два максимума, причем расстояние между ними увеличивается с удалением от Земли. В обсуждении кратко рассмотрены также полярный ветер, ускорение тяжелых ионов и фиктивная нелинейность поверхностного импеданса земной коры.

Физика Земли, № 6, с. 190-198 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Конешов В.Н., Дробышев Н.В., Сермягин Р.А., Разинькова Е.П. «Результаты оценки абсолютных гравиметрических измерений на фундаментальном гравиметрическом пункте “Ледово" и гравиметрической сети России первого класса» Физика Земли, № 6, с. 199-206 (2023)

Целью данной работы является оценка многолетних продолжающихся измерений ускорения силы тяжести на фундаментальном гравиметрическом пункте “Ледово” и пунктах первого класса гравиметрической сети РФ. Наблюдения выполняются абсолютными гравиметрами начиная с середины семидесятых годов по настоящее время. Показано, что на пункте “Ледово” за последние 45 лет наблюденное значение ускорения силы тяжести имеет тренд к уменьшению, по нашим оценкам значение снизилось на 32 мкГал. Приведены результаты сравнения измерений на гравиметрических пунктах первого класса на территории России, проведенных в восьмидесятых годах после возобновления поддержания сети с измерениями.

Физика Земли, № 6, с. 199-206 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Шувалов В.В. «Численное моделирование выброса вещества в атмосферу при наклонном падении десятикилометровых астероидов в океан» Физика Земли, № 3, с. 131-138 (2023)

Приведены результаты трехмерного численного моделирования падения десятикилометровых астероидов под углом 45° на твердую поверхность и в океан глубиной от 1 до 6 км. В расчетах получены максимальные массы выброшенных в атмосферу воды, вещества ударника и грунта, а также массы воды, вещества ударника и грунта, оставшиеся в атмосфере через 10 мин после удара. Определена масса паров в выбросах. Показано, что при косых ударах в атмосферу выбрасывается в 2–5 раз больше вещества ударника и грунта, чем при вертикальных.

Физика Земли, № 3, с. 131-138 (2023) | Рубрики: 04.12 08.10 18

 

Свердлик Л.Г. «Спутниковый мониторинг нижней атмосферы для выявления и идентификации предсейсмических возмущений» Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 23, № 12, с. 179-185 (2023)

Представлены результаты диагностирования аномалий температуры в нижней атмосфере, основанные на ретроспективном анализе данных дистанционного зондирования над эпицентральной областью землетрясения магнитудой M=5.1, произошедшего 15 февраля 2020 г. в восточной части Кыргызстана на границе с Китаем. Для анализа использовались вертикальные профили температуры на изобарических уровнях от 500 до 40 гПа, полученные по данным глобального реанализа MERRA-2. Как показала обработка спутниковых данных, проведенная с использованием разработанного алгоритма, область аномального возмущения температуры наблюдались вблизи эпицентра за 5–6 дней до рассматриваемого сейсмического события. Аномалии температуры наблюдались в условиях спокойной геомагнитной обстановки (значения DST-индекса варьировали от –20 нТл до +10 нТл), что дает основание предполагать их вероятную связь с процессом подготовки землетрясения.

Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 23, № 12, с. 179-185 (2023) | Рубрики: 17 18

 

Кацев Ю.В., Коваль В.В., Корнев А.Ф., Митряев В.А., Рахимов И.А., Смоленцев С.Г. «Модернизация спутникового лазерного дальномера «Сажень-ТМ» в обсерватории «Светлое»» Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 3-10 (2023)

В 2011 г. в обсерватории «Светлое» комплекса «Квазар-КВО» для лазерной локации спутников была установлена изготовленная АО «НПК «СПП» квантово-оптическая система (КОС) «Сажень-ТМ», которая с 2012 г. задействована в регулярных наблюдениях по программам международной службы ILRS. В первые же годы был выполнен ряд работ по улучшению эксплуатационных характеристик КОС с учетом специфических метеорологических условий местности, что позволило значительно повысить интенсивность сеансов наблюдений. Однако точность единичных измерений оставалась на прежнем уровне (3–4 см), характерном для всех КОС «Сажень-ТМ», установленных на станциях российской сети лазерной дальнометрии. Такие погрешности измерений уже перестали отвечать современным требованиям, и модернизация КОС этого типа для улучшения ее точностных характеристик стала крайне актуальной. В 2021 г. в обсерватории «Светлое» были спланированы и проведены работы по модернизации КОС «Сажень-ТМ» на основе анализа источников случайной погрешности измерений. С учетом того, что наибольшее влияние на точность измерений оказывает длительность импульса лазера, было принято решение начать модернизацию КОС с замены излучателя. В ходе модернизации выполнены монтаж и сопряжение нового короткоимпульсного лазера со штатной аппаратурой измерения дальности и доработана система измерения дальности КОС путем установки новых блоков высокоточной временной привязки стартового и стопового сигналов. В качестве источника излучения используется пикосекундный Nd:YAG лазер, разработанный в ООО «ЛОС» (г. Санкт-Петербург) совместно с Университетом ИТМО (г. Санкт-Петербург) и отличающийся от старого лазера существенно более коротким импульсом: 35 пс вместо 300 пс. Для обеспечения рабочего температурного диапазона лазера разработана специальная система термостабилизации. Экспериментальные наблюдения, начатые после проведения юстировки нового излучателя и настройки КОС для работы с короткими импульсами, показали существенное улучшение точности измерений. Сравнение с данными наблюдений, выполненных до модернизации КОС, показывает, что для спутников Лагеос-1 и Лагеос-2 произошло повышение точности единичных измерений дальности более чем в 2 раза. На более значительную величину точность улучшилась для низкоорбитальных КА: с 30–35 мм до 8–13 мм. В целом выполненная модернизация привела к улучшению точности измерений лазерного дальномера «Сажень-ТМ» в 2–2.5 раза в зависимости от типа КА. В ходе выполнения данного этапа модернизации также намечены возможные шаги дальнейшей модернизации КОС, при реализации которых может быть достигнута точность измерений дальности на уровне единиц мм. Опыт модернизации КОС «Сажень-ТМ» в обсерватории «Светлое» может быть распространен также на все станции российского сегмента ILRS, оснащенные КОС данного типа.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 3-10 (2023) | Рубрика: 18

 

Гренков С.А., Рахимов И.А., Федотов Л.В. «Регистрация радиоизлучения в спектральных линиях на основе многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 11-17 (2023)

Начиная с 2006 г. в обсерватории «Светлое» проводятся наблюдения радиоизлучений в спектральных линиях гидроксила и воды. При этом для регистрации спектров сигналов использовались макетные образцы различной аппаратуры, в том числе основанной на методе калибровки спектров, разработанном в ИПА РАН специально для цифровых спектрометров. В настоящее время все радиотелескопы комплекса «Квазар-КВО» оснащаются новыми многофункциональными цифровыми системами преобразования сигналов (МСПС). На радиотелескопе РТ-32 в обсерватории «Светлое» уже установлена МСПС, которая обеспечивает цифровую обработку сигналов промежуточных частот радиотелескопа в программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). МСПС может заменить любую систему, отвечающую за преобразование сигналов на радиотелескопе, и за счёт загрузки специализированных прошивок ПЛИС обеспечивает регистрацию сигналов не только при РСДБ, но также при радиометрических и спектральных наблюдениях. Для спектрометрических наблюдений разработаны прошивки ПЛИС с разными полосами регистрации для обеспечения наблюдений мазерных радиоизлучений гидроксила (18 см) и воды (1.35 см). В статье дано описание принципа действия спектрометрических модулей на основе каналов многофункциональной системы, а также разработанного алгоритма и структуры конфигурации ПЛИС. Каждый такой модуль обеспечивает цифровую обработку сигналов с тактовой частотой дискретизации до 4096 МГц в полосе приема до 2 ГГц и позволяет с использованием разработанных прошивок ПЛИС выделять 32768 спектральных компонент с частотным разрешением до ≈61.035 Гц. В программном обеспечении (ПО) и прошивке модуля реализованы цифровая регистрация и измерение мощности радиометрических сигналов, анализ спектров сигналов, а также обнаружение, анализ и исключение помех из спектра сигнала. Многофункциональная система с разработанными прошивками ПЛИС и ПО были испытаны в обсерватории «Светлое» на радиотелескопе РТ-32. Для этого были проведены специальные спектрометрические наблюдения с параллельным использованием МСПС и штатного спектрометра на базе каналов системы преобразования сигналов Р1002М, основные результаты которых приводятся в статье. Испытания показали эффективность применения новой многофункциональной системы преобразования сигналов для спектрометрической регистрации радиоастрономических сигналов. Разработанные прошивки ПЛИС для каналов многофункциональной системы будут использованы в опытных образцах, вводимых в эксплуатацию на радиотелескопах комплекса «Квазар-КВО».

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 11-17 (2023) | Рубрика: 18

 

Курдубов С.Л., Сербин А.Б. «Учёт структуры радиоисточника при обработке геодезических РСДБ-наблюдений на примере источника 0014+813» Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 18-28 (2023)

Статья посвящена исследованию возможности учёта структуры радиоисточника при обработке данных РСДБ-наблюдений. Определяемая по РСДБ-наблюдениям групповая задержка сигнала от внегалактических радиоисточников между двумя удалёнными радиотелескопами является суммой задержек, обусловленных различными эффектами, в том числе структурой радиоисточника. Многие из источников, входящих в Международную небесную систему отсчета (ICRF), имеют пространственно-протяжённую структуру, поэтому структурную задержку необходимо учитывать при обработке результатов РСДБ-наблюдений. Однако на практике моделирование структурной задержки сталкивается со многими проблемами, одной из которых является изменчивость структуры источника. Метод исследования основан на построении численной модели структурной задержки с использованием формул, приведённых в статье Патрика Шарло. В качестве входных данных использовались FITS-файлы, содержащие карты радиояркости из базы данных за 2018–2019 гг. (http://astrogeo.org/vlbiιmages) и невязки, полученные в результате обработки данных суточных РСДБ-наблюдений на корреляторе DiFX за тот же период времени. При расчётах использовались не пиксели карты радиояркости, содержащейся в FITS-файле, а функции Гаусса, аппроксимирующие карту радиояркости, содержащиеся в том же FITS-файле. Написанная программа позволяет моделировать карты радиояркости путём отбора наиболее ярких структурных элементов карты источника, учёт которых максимально уменьшает СКО невязок. В начале работы была написана программа вычисления структурной задержки сигнала в зависимости от всемирного времени. Для тестирования программы было выполнено сравнение полученной зависимости для радиоисточника NRAO140 (0333+321) с данными из оригинальной статьи. Далее с использованием этой программы были вычислены ионосферно-свободные комбинации структурных задержек в зависимости от звёздного времени. При сравнении полученных задержек для источника 0014+813 с невязками, полученными коррелятором DiFX, была обнаружена схожесть их зависимостей от звездного времени. Так же были вычислены СКО невязок после вычитания из них ионосферно-свободных комбинаций структурных задержек. Было показано, что учёт всех гауссиан модели радиоисточника не приводит к значительному уменьшению СКО для большинства FITS-файлов. Поэтому в программу был добавлен специальный блок, по определенному алгоритму отбирающий гауссианы, учёт которых наилучшим образом уменьшает СКО невязок. Применение данного алгоритма привело к существенному уменьшению СКО невязок при использовании всех FITS-файлов.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 18-28 (2023) | Рубрика: 18

 

Пасынок С.Л. «Апробирование метода исключения медленного тренда из измерений параметров вращения Земли с помощью двойного вейвлет-преобразования» Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 29-36 (2023)

При изучении вариаций параметров вращения Земли необходимо корректно исключить из результатов измерений медленный тренд. Как правило, это осуществляется применением соответствующего фильтра или прямого вейвлет-преобразования. Однако результат такой операции зависит от формы фильтра или применяемых базисных функций (в случай вейвлета) и не однозначен. В настоящей статье рассматриваются результаты апробирования одного из методов исключения тренда – метода двойного вейвлет-преобразования, который позволяет исключить медленный тренд (состоящий как из вековой, так и из долгопериодической части) из результатов измерений без значительного искажения формы высокочастотной части исходного сигнала. Этот метод был применен для исключения медленного тренда из наблюдаемых значений параметров вращения Земли (координат земного полюса и вариаций угловой скорости вращения Земли) и последующего уточнения коэффициентов осредненных моделей сезонных вариаций угловой скорости вращения Земли, всемирного времени и движения земного полюса. В качестве измерительных данных использовались данные о параметрах вращения Земли Международной службы вращения Земли и опорных систем. После исключения тренда был проведен анализ остатков с помощью метода наименьших квадратов, в результате которого были уточнены коэффициенты усредненных моделей сезонных составляющих этих вариаций. Качество построенных моделей оценивалось по остаточным невязкам с применением метода быстрого преобразования Фурье. Результаты показали эффективность метода и высокое качество моделей с уточненными коэффициентами.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 29-36 (2023) | Рубрика: 18

 

Самодуров В.А., Тюльбашев С.А., Торопов М.О., Долгушев А.В., Орешко В.В., Логвиненко С.В., Исаев Е.А. «Статистика обнаружений импульсных сигналов в площадке со склонениями от +52 до +56° на частоте 111 МГц» Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 37-44 (2023)

Поставлена задача по поиску и статистическому анализу импульсных сигналов во время мониторинговой программы обзора неба на радиотелескопе БСА ФИАН. Основная цель работы – поиск пульсаров и других транзиентов в данных радиотелескопа для новой площадки обзора в полосе склонений +52<δ<+56°. Отработана методика потоковой обработки получаемых данных. Результаты круглосуточного обзора на многолучевой диаграмме БСА ФИАН были последовательно разделены на отрезки по 10 сек. На каждом временном отрезке для каждого интервала наблюдаемых частот определялись основные характерные параметры данных: среднее медианное значение на выделенном отрезке выбранного интервала частот для определенного луча диаграммы, значения максимума и минимума, а также их расположения на временном отрезке, среднеквадратичное уклонение и некоторые другие параметры. Найденные для каждого отрезка параметры данных привязывались к прямому восхождению и записывались в специальные файлы сжатых данных. После чего проводился их статистический анализ в привязке ко времени наблюдения и небесным координатам. Статистическая обработка данных за несколько месяцев (312 суток), записанных в шести частотных каналах с общей полосой 2.5 МГц, показала, что в среднем в каждом из 32 подключенных стационарных лучей наблюдается около 10 импульсов в час. Многие из этих событий взаимосвязаны (проявляют себя сразу в нескольких лучах БСА), и после объединения на один час в среднем обнаруживается 21.4 объединенных события, или примерно одно событие в 3 мин. Всего найдено более 160 тыс. взаимосвязанных событий. При выделении событий, происходящих только в 1–2 соседних лучах радиотелескопа (таковых найдено более 40 тыс.), найдено, что около 55% из них порождены пульсарами (показывают признаки дисперсионных задержек, зависящих от частоты регистрации). Для указанной полосы склонений +52<δ<+56° рассчитана статистика всех импульсных явлений, имеющих признаки дисперсионных задержек, произведен ее анализ. В рамках проведенной работы найдены импульсы от 4 уже известных пульсаров и определены 4 кандидата в новые пульсары.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 37-44 (2023) | Рубрика: 18

 

Трофимов Д.А., Петров С.Д., Чекунов И.В. «Определение азимута по радионаблюдениям геостационарных ИСЗ» Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 45-52 (2023)

Работа посвящена проблеме оперативного определения азимута с точностью 1' методом радиоинтерферометрических наблюдений геостационарных спутников Земли для выставки инерциальных навигационных систем. Использование радиоинтерферометрических наблюдений позволит добиться полной метеонезависимости определения азимута. Рассмотрены применяющиеся сейчас методы определения азимута, такие как высокоточная спутниковая навигация, астрономические наблюдения, геодезические и гиротеодолитные измерения. Использующиеся в настоящее время астрономические, геодезические и гиротеодолитные методы определения азимута имеют недостатки, которые не позволяют обеспечить предъявляемые требования. Для решения данной проблемы авторами предложено проводить радиоинтерферометрические наблюдения геостационарных спутников Земли с целью определения азимута. Геостационарные спутники Земли, как правило, являются спутниками связи или телевидения, вследствие чего являются яркими источниками радиоизлучения на небе, и подавить их сигнал гораздо сложнее, чем сигнал ГНСС. Их количество велико (несколько сотен), поэтому с наведением на них не должно возникнуть проблем. Широкое распространение технологий спутниковой связи и телевидения позволит использовать при создании наблюдательной аппаратуры уже апробированные технологические решения. Предварительные расчеты показывают, что получение азимутальной информации с заданной точностью и необходимой оперативностью возможно. Отработаны два способа определения азимута: в условиях известной и неизвестной базы интерферометра. Показано, что метод с известной базой является более быстрым и надежным, без проблем, возникающих в случае применения метода с неизвестной базой. В работе рассмотрены сложности данных методов и предложены перспективы дальнейшего развития.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66, с. 45-52 (2023) | Рубрика: 18

 

Антропов С.Ю., Глазов Е.Ю., Карауш А.А., Наумов А.В., Норец И.Б., Смирнов Ю.Ф. «Характеристики долговременной нестабильности водородных стандартов частоты и шкал времени ГЭВЧ» Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 3-6 (2023)

Хранение и воспроизведение единиц времени на эталонах государственной службы времени и частоты производятся на основе наблюдений за группой квантовых стандартов частоты. В результате формируются аналитическая и физическая шкалы времени. Аналитическая шкала времени представляет собой ряд поправок к сигналам 1 Гц квантовых стандартов частоты, а физическая – формируемые при помощи оборудования сигналы 1 Гц, приближенные по моменту к числовым значениям аналитической шкалы времени. Погрешность хранения шкал времени в основном определяется нестабильностью квантовых стандартов частоты. С целью уменьшения нестабильности частоты в состав Государственного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени (ГЭВЧ) включены водородные стандарты частоты и времени с улучшенными характеристиками. Предложены изменения в алгоритм формирования физической шкалы времени, в частности, изменена периодичность выполнения группового анализа данных внутренних сличений и расчетов аналитической шкалы времени с 1 раза в сутки до 1 раза в 3 мин. В результате обработки данных внутренних сличений частот водородных стандартов выполнены оценки индивидуальной нестабильности частоты отдельных водородных стандартов для значений интервала времени измерения не более 1 суток. Оценка нестабильности частоты водородных стандартов для значений интервала времени измерения более 1 суток проводилась относительно международной шкалы времени TAI по данным внешних сличений, публикуемых BIPM. Использование данных BIPM позволило также провести оценки нестабильности частоты водородных стандартов зарубежных лабораторий. Включение новых водородных стандартов в состав ГЭВЧ позволило добиться лучших, по сравнению с зарубежными квантовыми стандартами частоты, показателей нестабильности частоты. Как следствие, улучшилась прогнозируемость хода водородных стандартов, в результате чего удельный вес отечественных водородных стандартов частоты и времени в формирование международной шкалы времени TAI превысил веса квантовых стандартов частоты других ведущих лабораторий мира.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 3-6 (2023) | Рубрика: 18

 

Иванов Д.В., Рахимов И.А., Дьяков А.А., Олифиров В.Г., Ильин Г.Н., Петерова Н.Г., Топчило Н.А., Ипатов А.В., Андреева Т.С., Хвостов Е.Ю., Быков В.Ю. «Итоги исследований Солнца по наблюдениям солнечных затмений на радиотелескопах ИПА РАН за период 1999–2022 гг.» Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 7-22 (2023)

Изначально радиоастрономический РСДБ-комплекс «Квазар-КВО» ИПА РАН был предназначен для решения задач в области космической геодезии. Однако его технические характеристики оказались очень подходящими для проведения исследований микроволнового излучения Солнца, при использовании наблюдений солнечных затмений. Они ведутся на радиотелескопах ИПА РАН уже в течение двух 11-летних циклов солнечной активности 1999–2022 гг. Задача данной работы состояла в том, чтобы обобщить полученные результаты с целью определения возможностей и перспектив дальнейшего развития исследований Солнца в ИПА РАН. В статье представлен обзор всех 9 проведенных наблюдений затмений. Приведено краткое описание используемого метода наблюдений и их обработки, а также технических характеристик приемной аппаратуры и системы регистрации. Использованный метод считается наилучшим по точности координатных измерений и позволяет достичь предельно допустимое дифракцией значение ∼3 угл. сек. Приведены основные результаты наблюдений, касающиеся тонкой пространственной структуры и спектрально-поляризационных характеристик отдельных локальных деталей источников излучения (солнечные пятна, межпятенное излучение, радиогрануляция, протуберанцы). Выполнено измерение эффективной яркостной температуры Солнца и его радиорадиуса. Анализ результатов показал, что с развитием инструментальной базы качество полученных результатов постоянно увеличивалось и в настоящее время находится на хорошем современном уровне. Для дальнейшего повышения качества и результативности исследований рекомендуется дополнить их более длинными, внезатменными наблюдениями Солнца с использованием новых методик, выбирая моменты, когда инструменты не задействованы для выполнения основных навигационных задач.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 7-22 (2023) | Рубрика: 18

 

Карпешин Ф.Ф., Витушкин Л.Ф. «О проблемах создания ядерно-оптического стандарта частоты на основе 229Th» Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 23-28 (2023)

Наиболее вероятным кандидатом на роль ядерно-оптического стандарта является 8-эВ изомер 229Th изотопа ядра тория. Обсуждаются пути использования резонансных свойств электронной оболочки как оптического резонатора для создания лазерно-ядерных технологий, необходимых для оптической накачки ядерных изомеров и других манипуляций над атомными ядрами, ведущих к созданию стандарта частоты следующего поколения и ядерно-оптических часов на их основе. Реализация проекта требует уточнения энергии изомера вплоть до ширины ядерной линии. Это можно сделать путем резонансной оптической накачки. Ее практическое воплощение невозможно без использования резонансных свойств электронной оболочки. В нейтральных атомах они сводятся к внутренней конверсии, в ионизованных – ее место занимает резонансная конверсия. Первый путь предполагается в виде реализации на базе университета JILA. Внутренняя конверсия приводит к уширению ядерной линии на девять порядков величины, что облегчит поиск резонанса до практически реализуемого уровня. В статье подробно рассмотрен второй путь. Показано, что он позволит повысить эффективность эксперимента еще на 3–5 порядков величины. В статье разбираются важные принципы резонансной оптической накачки, такие, как наличие конечной ширины у промежуточного электронного состояния, и другие, которые обычно упускаются из виду с фатальным результатом для эксперимента.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 23-28 (2023) | Рубрика: 18

 

Макоев Г.А., Хайкин В.Б. «Результаты моделирования многолучевых диаграмм направленности и эффективности ESMT в фокусе Кассегрена в диапазоне 1–3 мм» Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 29-41 (2023)

Новые одиночные миллиметровые/субмиллиметровые телескопы сегодня очень востребованы в Евразии, так же, как и их включение в миллиметровую/субмиллиметровую РСДБ. Цель данной работы – получение многолучевых диаграмм направленности ESMT в диапазоне 2–3 мм и оценка аберрационных потерь эффективности ESMT в диапазоне 1–3 мм для схемы Кассегрена без использования третичной оптики. Это позволит оценить возможности использования малоформатных матриц в фокусе Кассегрена ESMT для антенных измерений и калибровочных наблюдений, включая моментальные наблюдения большей части диска Луны, а также для спектральных наблюдений протяженных галактических объектов и активных областей Солнца. Методом прямого интегрирования апертурного поля были рассчитаны одиночные и многолучевые диаграммы направленности ESMT из фокуса Кассегрена на волне 3 мм и 2 мм для плоской матрицы 9×9 приемников (первичных облучателей), что близко к допустимому пределу. Различными методами также рассчитаны аберрационные потери эффективности ESMT в диапазоне 1–3 мм для матричного режима работы из вторичного фокуса. Показано, что наиболее существенной аберрацией в фокусе Кассегрена в поле зрения 15×15′ и более является кривизна поля изображения. Приведены результаты моделирования диаграммы направленности, фазовой ошибки в раскрыве, ожидаемых аберрационных потерь эффективности по Рузе и Шилу в сравнении с телескопом ALMA и антенной MMA.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 29-41 (2023) | Рубрика: 18

 

Топчило Н.А., Нагнибеда В.Г., Петерова Н.Г. «Опыт исследований прилимбовой зоны Солнца по наблюдениям на крупных полноповоротных радиотелескопах» Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 42-53 (2023)

Наблюдения прилимбовой зоны имеют особое значение для исследований атмосферы Солнца, поскольку дают информацию о ее высотной структуре. Наблюдаемые на микроволнах хромосфера, переходная область и нижняя корона содержат большое количество нестационарных 3-мерных структур разных типов и размеров, трудности изучения которых значительно увеличиваются в этой зоне из-за наличия сильного общего высотного градиента яркости. Так что обычно используемый в радионаблюдениях метод растрового картографирования при выделении источников на лимбе Солнца приводит к большим ошибкам. Целью данной работы является демонстрация возможностей повышения точности прилимбовых наблюдений на существующих крупных полноповоротных антеннах. Ранее, при использовании подобных радиотелескопов, имеющих характерный размер диаграммы направленности в несколько угловых минут, для устранения указанных ошибок был предложен иной метод – круговое сканирование (Топчило, 1983), когда телескоп выполняет круговые относительно центра Солнца сканы. Этот и другие разработанные методы были реализованы в начале 1980-х годов на радиотелескопе РТ-22 ФИАН, а в конце 1980-х и на РТ-22 КрАО. Подобные методы много лет использовались для картографирования Солнца на радиотелескопе РТ-7.5 МГТУ им. Баумана на волнах 3.4 и 2.5 мм. Для демонстрации преимуществ новых методов в статье приведены результаты проведенных в 1980–1990-х годах наблюдений солнечных протуберанцев за лимбом Солнца и волокон на диске в прилимбовых областях на волнах 8 мм и 1.35 см. Определены их положение, размеры вдоль лимба и высоты, измерено магнитное поле. Отмечены случаи наблюдений подъема и разрушения протуберанцев, а также выбросов корональной массы (СМЕ). Измерены значения радиорадиуса Солнца. Исходя из нашего опыта, можно заключить, что предложенные методы, без сомнения, могут быть реализованы и на радиотелескопах, входящих в комплекс «Квазар-КВО» ИПА РАН. Определен круг перспективных научных задач по солнечной тематике и требования к организации наблюдений и их программному обеспечению.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 65, с. 42-53 (2023) | Рубрика: 18

 

Хабибуллина М.Л., Михайлов А.Г., Сотникова Ю.В., Муфахаров Т.В., Мингалиев М.Г., Кудряшова А.А., Бурсов Н.Н., Столяров В.А., Удовицкий Р.Ю. «Радиосвойства далеких галактик на z≥1 – дополнительные материалы» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 465-486 (2023)

Изучение радиогалактик на больших красных смещениях (HzRG – high-redshift radio galaxies) может пролить свет на эволюцию массивных эллиптических галактик. Квазары являются подавляющим большинством обнаруживаемых радиоисточников на больших красных смещениях, в то время как радиогалактик на z≥3 детектируется значительно меньше. В работе представлены радиосвойства 173 источников, оптически отождествленных с радиогалактиками на z≥1 со спектральной плотностью потока S1.4≥20 мЯн. По литературным данным были построены широкодиапазонные радиоспектры галактик, оценены их радиопеременность, радиосветимость и радиогромкость. Обнаружено, что почти 60% галактик имеют крутые или ультра крутые радиоспектры; 22% – плоские, инвертированные, растущие и комплексные формы спектров, 18% – спектры с пиком (PS – peaked spectra). Большинство PS в выборке (20/31) имеют спектральные пики на частотах менее 1 ГГц, то есть являются кандидатами в молодые компактные объекты. Медианные значения индексов переменности на частотах 11 и 5 ГГц составляют VS11=0.14 и VS5=0.13, что, в целом, свидетельствует о слабом или умеренном характере долговременной переменности радиоизлучения галактик. Характерные радиосветимость и радиогромкость составляют L5=1043–1044 эрг с–1 и lg R=3–4 соответственно. Для представленной выборки обнаружен менее заметный вклад радиоизлучения компактного ядра по сравнению с яркими квазарами на z≥3. Разнообразие полученных радиосвойств отображает разные условия формирования источников радиоизлучения в галактиках.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 465-486 (2023) | Рубрика: 18

 

Власюк В.В., Сотникова Ю.В., Вольвач А.Е., Спиридонова О.И., Столяров В.А., Михайлов А.Г., Ковалев Ю.А., Ковалев Ю.Ю., Хабибуллина М.Л., Харинов М.А., Янг Л., Мингалиев М.Г., Семенова Т.А., Жеканис П.Г., Муфахаров Т.В., Удовицкий Р.Ю., Кудряшова А.А., Вольвач Л.Н., Эркенов А.К., Москвитин А.С., Емельянов Е.В., Фатхуллин Т.А., Цыбулев П.Г., Нижельский Н.А., Жеканис Г.В., Кравченко Е.В. «Оптическая и радиопеременность блазара S4 0954+658 – дополнительные материалы» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 487-511 (2023)

Представлено исследование оптической и радиопеременности блазара S4 0954+658 в период 1998–2023 гг. Измерения получены на оптических телескопах САО РАН Цейсс-1000 и АS-500/2 в 2003–2023 гг. и на радиотелескопе РАТАН-600 на частотах 1.25 (0.96, 1.1), 2.3, 4.7 (3.7, 3.9), 8.2 (7.7), 11.2, 22.3 (21.7) ГГц в 1998–2023 гг., на радиотелескопах РТ-32 обсерваторий Зеленчукская и Бадары ИПА РАН на 5.05 и 8.63 ГГц в 2020–2023 гг., на радиотелекопе РТ-22 КрАО РАН на частоте 36.8 ГГц в 2009–2023 гг. В течение указанного периода блазар продемонстрировал экстремально высокую широкополосную активность с амплитудой переменности до 70–100%. В радиодиапазоне S4 0954+658 показал максимальную историческую активность с многочисленными вспышками разной амплитуды и продолжительности. Крупные вспышки длились в среднем от 0.3 до одного года на частотах 22–36.8 ГГц и немного дольше на 5–11.2 ГГц. Оптические вспышки у блазара намного короче и длятся от 7 до 50 дней. В эпоху наибольшей активности – в 2014–2023 гг. – характерный временной масштаб τ вариаций радиоизлучения на 5–22 ГГц составил около 100 дней, а в эпоху наименьшей активности – в 2003–2014 гг. – τ∼1000 дней. Для всего периода измерений обнаружена корреляция излучения в оптическом, радио- и γ-диапазонах, означающая, что мы наблюдаем одну популяцию фотонов, испускаемых из разных излучающих областей. Линейные размеры области излучения оценены как 0.5–2 пк для разных условий. Широкодиапазонный радиоспектр S4 0954+658 с двумя спектральными компонентами был промоделирован с использованием и электронов, и протонов как излучающих частиц. Полученный результат показал, что синхротронное радиоизлучение в этом блазаре может генерироваться релятивистскими протонами.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 487-511 (2023) | Рубрика: 18

 

Смирнов Д.В., Макаров Д.И., Караченцев И.Д. «Спутники вокруг галактик, видимых с ребра. I. Динамические массы – дополнительные материалы» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 512-524 (2023)

Предприняты поиски спутников вокруг галактик, наблюдаемых с ребра, из каталога EGIPS, который насчитывает 16 551 объект со склонениями выше 30°. Искались системы с доминирующей по светимости центральной галактикой, яркость которой как минимум на m больше своих компаньонов. В результате было обнаружено 1097 кандидатов в спутники вокруг 764 EGIPS-галактик с проекционным расстоянием менее 500 кпк и разностью лучевых скоростей менее 300 км с–1. Из них 757 спутников вокруг 547 центральных галактик имеют точности определения лучевых скоростей лучше 20 км с–1 и удовлетворяют условию гравитационной связанности. Ансамбль спутников характеризуется средним проекционным расстоянием 84 кпк и средней дисперсией лучевых скоростей 103 км с–1. Рассматривая мелкие спутники как пробные частицы, двигающиеся по изотропным орбитам вокруг центральных EGIPS-галактик, мы определили проекционные (орбитальные) массы галактик, видимых с ребра. В диапазоне светимостей от 1.3·1010 до 42·1010 L полная масса систем хорошо описывается линейной зависимостью lg Mp∝0.88 lg ‹LKg со средним отношением полной массы к K-светимости, равном (17.5±0.8) M/L, что типично для близких спиральных галактик, таких как Млечный Путь, M 31 и M 81.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 512-524 (2023) | Рубрика: 18

 

Байкова А.Т., Смирнов А.А., Бобылев В.В. «Влияние бара на динамику шаровых скоплений в центральной области Млечного Пути. Частотный анализ орбит по данным Gaia EDR3» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 525-540 (2023)

Работа посвящена изучению влияния бара на орбитальную динамику шаровых скоплений. Проведен анализ орбит 45 шаровых скоплений в центральной галактической области радиусом 3.5 кпк методами спектральной динамики с целью выявления объектов, захваченных баром. Для формирования 6D-фазового пространства, требуемого для интегрирования орбит, использованы самые точные на сегодняшний день астрометрические данные со спутника Gaia (EDR3), а также новые уточненные средние расстояния до шаровых скоплений. Поскольку параметры бара Млечного Пути известны с очень большой неопределенностью, то были построены орбиты и проведен их частотный анализ с варьированием массы, длины и угловой скорости вращения бара в широком диапазоне значений с достаточно малым шагом. Интегрирование орбит проводилось на 2.5 млрд лет назад. В результате были выявлены шаровые скопления, поддерживающие бар, для каждого набора параметров бара. Впервые получено аналитическое выражение для зависимости доминантной частотыfX от угловой скорости вращения бара. Кроме того, были определены вероятности захвата шаровых скоплений баром при варьировании параметров бара в определенных диапазонах значений по случайному закону распределения. Приводится список из 14 шаровых скоплений с наиболее значимыми вероятностями захвата, при этом пять ШС – NGC 6266, NGC 6569, Terzan 5, NGC 6522, NGC 6540 – показывают вероятность захвата баром P≥0.2. Сделан вывод о регулярности орбит шаровых скоплений на основе вычисления приближений максимальных характеристических показателей Ляпунова.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 525-540 (2023) | Рубрика: 18

 

Цветков Д.Ю., Павлюк Н.Н., Ечеистов В.А., Бакланов П.В. «Прогресс в исследованиях сверхновых с помощью 2.5-м телескопа Кавказской горной Обсерватории ГАИШ МГУ» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 541-561 (2023)

Представлены результаты фотометрических и спектроскопических наблюдений сверхновых на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ. Построены кривые блеска для объектов 2017egm, 2017eaw, 2018cow, 2018aoq, 2018zd, 2019yvr, 2019vxm, 2020tlf, 2020xtz, определены их основные параметры. Для SNe II-P 2017eaw, 2018aoq наблюдаемые кривые блеска сравниваются с теоретическими расчетами. Представлены спектры SNe 2019vxm, 2019yvr, 2020tlf, 2020xtz. Для SNe IIn 2019vxm, 2020tlf осуществлено исследование профилей эмиссионных линий. Для SNe 2019yvr, 2020xtz проведено моделирование спектров. Приведены результаты программы оперативной спектральной классификации SNe для восьми объектов.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 541-561 (2023) | Рубрика: 18

 

Князев А.Ю., Катков И.Ю., Малков О.Ю., Бердников Л.Н., Шатский Н.И., Додин А.В., Желтоухов С.Г. «Спектральные классы компонентов долгопериодических разделенных затменных двойных систем по данным спектроскопии низкого разрешения» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 562-578 (2023)

Представлены результаты спектральных наблюдений и последующего анализа шести долгопериодических разделенных затменных двойных звезд (DLEB) с компонентами на главной последовательности (ГП) из выборки, сформированной с целью проверки соотношения «масса – светимость» (MLR) для звезд в диапазоне масс M/M>1.5. Мы провели анализ всех полученных спектров по методике, которая позволяет выявить двойственность системы и определить Teff и lg g для каждого компонента, а также металличность системы [Fe/H] и величину покраснения E(B–V) на луче зрения. Были рассчитаны абсолютные параметры изучаемых систем. Анализ полученных спектров показывает, что у трех объектов из шести (V1156 Cyg, EU Gem и V733 Per) мы уверенно обнаруживаем двойственность по их спектрам и определяем спектральный тип и класс каждого компонента. В системе V733 Per оба компонента уже покинули ГП, поэтому система должна быть исключена из нашей выборки, а изучение V1156 Cyg и EU Gem следует продолжить. Спектр OT And не показал двойственности, однако главный компонент системы – горячая звезда A6 V, и поэтому OT And должна остаться в нашей выборке. Двойственности систем IM Del и LX Gem мы также не выявили. Более яркие их компоненты оказались холодным гигантом и сверхгигантом, и по результатам нашего анализа эти системы должны быть исключены из выборки. По такой же методике мы провели анализ двух спектров, полученных для систем EU Gem и LX Gem с помощью LAMOST. Мы показали, что параметры, определяемые из спектров LAMOST, очень хорошо сходятся с параметрами, определенными для спектров, полученных в Кавказской горной обсерватории (КГО) ГАИШ МГУ. Наш анализ позволил построить первое приближение для кривых скоростей системы V1156 Cyg и показать, что в этой системе холодный компонент имеет большую массу

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 562-578 (2023) | Рубрика: 18

 

Галазутдинов Г.А., Сантандер Т.А., Бабина Е.В., Креловски Я. «Усовершенствованный метод определения расстояний по межзвездным линиям ионизованного титана – дополнительные материалы» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 579-585 (2023)

Измерены эквивалентные ширины (EW) межзвездных линий поглощения Ti II λ 3383.759 для более 250 звезд с межзвездным покраснением и обнаружили хорошую корреляцию между значениями EW и расстояниями до звезд, оцененными с помощью параллаксов по данным Gaia DR3. Для очень ярких объектов, которые не наблюдались космическим телескопом Gaia, были использованы тригонометрические параллаксы Hipparcos. Процедура оценки расстояния по линиям Ti II аналогична хорошо известному Ca II-методу. Однако у Ti II-метода есть, как минимум, три преимущества: в отличие от межзвездных H и K линий Ca II, нет блендирования линий Ti II со звездными линиями даже для B-звезд поздних классов; линии Ti II в гораздо меньшей степени подвержены влиянию эффекта насыщения; измеряется только одна линия, то есть учитывается только одна погрешность измерения. Связь между эквивалентной шириной линии Ti II и расстоянием задается простым уравнением d∼30EW, где d – расстояние в парсеках, а EW – эквивалентная ширина линии Ti II 3383.759 в мÅ.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 579-585 (2023) | Рубрика: 18

 

Холтыгин А.Ф., Якунин И.А., Бурлак М.А., Рыспаева Е.Б. «Оптическая и рентгеновская переменность звезд типа γ Cas: HD 45995» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 586-595 (2023)

Настоящая работа посвящена исследованию переменности звезды HD 45995 типа γ Cas. Анализируются как ее оптические, так и рентгеновские спектры. Обнаружена переменность профилей линий в спектре HD 45995 на длительных (350–380 суток) и на коротких (11–87 минут) интервалах времени. По фотометрическим кривым блеска HD 45995, полученным на спутнике TESS, уточнен период вращения звезды: P=0.8443±0.0009 суток. В этих кривых блеска выявлены компоненты с типичными для нерадиальных пульсаций B-звезд периодами около 11 часов и компоненты с периодами около 4–14 суток, природа которых пока неизвестна. Отметим, что, в принципе, последние компоненты могут носить инструментальный характер, например, вследствие дрейфa спутника. Характер фотометрической переменности по данным TESS существенно меняется для разных эпох наблюдений в 2018/2019 и 2020/2021 гг. В рентгеновских кривых блеска HD 45995 заподозрено присутствие сверхбыстрых вариаций с периодом P=48.5±0.5 секунд.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 586-595 (2023) | Рубрика: 18

 

Романюк И.И., Моисеева А.В., Семенко Е.А., Якунин И.А., Кудрявцев Д.О. «Результаты измерений магнитных полей на БТА. IX. Наблюдения 2015 года – дополнительные материалы» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 596-618 (2023)

Представлены результаты измерения магнитного поля и физических параметров для 96 звезд. Наблюдения проводились в 2015 году на Основном звездном спектрографе (ОЗСП) 6-м телескопа БТА. Из анализа спектров циркулярно-поляризованного излучения впервые обнаружено магнитное поле у звезд: HD 653, HD 8855, HD 94603, HD 188101 (KIC 6065699), HD 189160, HD 195464, BD +44° 4130. Систематических ошибок измерений не обнаружено.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 596-618 (2023) | Рубрика: 18

 

Саванов И.С. «Активность М-карлика L 98-59 и атмосферные потери его экзопланет» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 619-624 (2023)

Выполнены исследования активности яркого М-карлика L 98-59, расположенного на расстоянии 10.6 пк от Земли и обладающего мультипланетной системой (одна из планет L 98-59 b является каменистой планетой с массой, не превосходящей массу Венеры). Найдено, что уровень хромосферной активности L 98-59 не превышает средней величины, характерной для других холодных карликов с аналогичными величинами показателя цвета (B–V). Этот уровень ниже солнечного, средняя величина параметра lg R′ HK для L 98-59 равна –5.297 dex. Сведения о родительской звезде и ее активности были использованы нами при оценке величины оттока вещества из атмосфер пяти планет (в том числе кандидата в планеты 05). Для подсчета потери вещества атмосферами планет (без детального моделирования процессов в системе «звезда–планета») мы применили аппроксимационную формулу, соответствующую модели потери атмосферы с ограничением по энергии. Получены оценки величин потока XUV-фотонов – жесткого ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов – для среднего и высокого уровней активности, а также оценки величин приливного параметра Ktide(ξ). Установлены изменения величины параметра M. для пяти планет системы L 98-59 с учетом возможных вариаций уровня активности звезды. Диапазоны изменений параметра M. для планет с–е составляют от 7.6·106 г с–1 до 3.8·107 г с–1 (средний уровень активности) и 1.2–5.7·107 г с–1 (высокий уровень активности). Для планеты L 98-59 b, аналога Венеры, мы получили следующие оценки: 1.3·107 и 2.0·107 г с–1 (для среднего и высокого уровней активности соответственно). Можно предположить, что сравнительно небольшой, несмотря на близость планет к звезде, отток вещества их атмосфер M. обусловлен невысоким потоком XUV-фотонов от звезды вследствие низкого уровня ее активности.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 619-624 (2023) | Рубрика: 18

 

Романюк И.И. «Магнитные поля химически пекулярных и родственных им звезд. IX. Основные результаты 2022 года и анализ ближайших перспектив» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 625-637 (2023)

Приводится обзор работ, опубликованных в 2022 году, и выполненных в области исследования звездного магнетизма. Всего проанализировано 75 статей. Основной интерес исследователей заключен в изучении магнетизма химически пекулярных звезд, активных холодных звезд. Найдено, что для последних наблюдается миграция магнитных пятен и изменение их конфигурации. Представлены проекты спектрографов и спектрополяриметров для новых крупных телескопов.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 625-637 (2023) | Рубрика: 18

 

Соумья Г.М., Раджани Г., Панивени У., Срикант Р. «Зависимость продолжительности жизни Солнечных супергранул от поверхностной магнитной активности и вращения» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 638-646 (2023)

На основе анализа временных рядов фильтрограмм Ca II К проведено исследование продолжительности жизни и масштабов супергранул в активных и спокойных областях хромосферы Солнца, а также их взаимосвязи. Важно отметить, что, в отличие от масштаба супергранул и фрактальной размерности, продолжительность жизни супергранул не проявляет существенной зависимости от солнечной широты. Это говорит о том, что продолжительность жизни ячеек не зависит от дифференциального вращения Солнца и возможного сверхбыстрого вращения супергранул. На основе сравнения распределений двух параметров супергранул была получена функциональная зависимость, которая представляет собой линейную связь между продолжительностью жизни ячейки и ее площадью. Это можно объяснить, предполагая, что эволюция супергрануляционной сетки происходит через диффузию магнитного поля. Важным результатом нашего анализа является также установление того факта, что скорость диффузии в спокойных областях хромосферы примерно на 10% больше, чем в активных областях

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 638-646 (2023) | Рубрика: 18

 

Юшкин М.В., Емельянов Э.В., Верич Ю.Б., Панчук В.Е. «Эшелле-спектрополяриметр первичного фокуса БТА ESPriF. Коррекция низкочастотных вариаций изображения звезды» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 647-656 (2023)

Сообщается о разработке корректора низкочастотных вариаций изображения звезды на входе ESPriF – эшелле-спектрополяриметра первичного фокуса БТА. Новые технические решения позволили продлить диапазон рабочих частот до 10 Гц для звезд ярче 13m.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 647-656 (2023) | Рубрика: 18

 

Рипак А.М., Богод В.М., Гренков С.А., Лебедев М.К. «Помехоустойчивый радиометр дециметрового диапазона для радиотелескопа РАТАН-600» Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 657-669 (2023)

Разработка методов устранения влияния помех становится принципиальным вызовом для любых радиоастрономических исследований. В настоящей работе мы сообщаем о разработке и создании нового спектрометра, предназначенного для наблюдений за Солнцем на радиотелескопе РАТАН-600, способного исключать радиопомехи с использованием статистического алгоритма, основанного на оценке спектрального куртозиса. Описывается конструкция аналогового внешнего интерфейса и работа системы цифровой обработки сигналов на базе ПЛИС. Достигнутое максимальное спектральное разрешение составляет 122 кГц в полосе частот 1.0–3.0 ГГц. Выходной спектр имеет от 64 до 8192 элементов разрешения по частоте в зависимости от требований наблюдателя, скорость вывода составляет до 120 спектров в секунду. Результаты испытаний и первых наблюдений за Солнцем показывают, что используемый метод может успешно обнаруживать и подавлять помехи от большинства локальных источников радиопомех.

Астрофизический бюллетень, 78, № 4, с. 657-669 (2023) | Рубрика: 18

 

Прейгерман Л. «Теория струн» Ученые записки. Независимая академия развития наук Израиля, 15, № 2, с. 54-68 (2023)

К концу XIX столетия практически завершилась разработка физической теории, которая впоследствии была названа классической. Тогда казалось, что классическая физика ответила на все вопросы. Но уже в начале нового века с проникновением физики в глубь материи и в дали космоса возникли проблемы, которые не имели решения в классической физике. Поэтому ей на смену пришла квантовая физика микромира. В настоящее время в квантовой физике, опирающейся на стандартную модель, сложная ситуация в двух случаях – в сингулярности черных дыр и начальной Вселенной. В частности, в этих случаях общая теория относительности не стыкуется со стандартной моделью. С целью устранения этой нестыковки предложено много новых физических теорий, среди которых теория струн оказалась наиболее удачной. Ключевые слова. Струны. суперструны, суперсимметрия, браны, пространство–время, размерность пространства, резонаторы, теория всего, стандартная модель

Ученые записки. Независимая академия развития наук Израиля, 15, № 2, с. 54-68 (2023) | Рубрика: 18

 

Андрущенко В.А., Головешкин В.А., Сызранова Н.Г. «Об одном из механизмов, формирующих поверхностный рельеф выпадающих метеорных тел» Теплофизика высоких температур, 58, № 1, с. 135-140 (2020)

С применением ряда упрощающих предположений построена физико-математическая модель, позволившая описать процессы формирования поверхностного рельефа метеороидов, проникнувших в атмосферу Земли и выпавших затем на нее в виде метеоритов. Объяснен тот факт, что при учете воздействия неоднородного температурного поля, инициированного в приповерхностном слое падающих метеороидов различными физическими факторами, возникшие деформации и напряжения формируют их внешний скульптурный рельеф. Он или гладкий, как бы отшлифованный при быстром вращении метеороида, или представляющий собой структурное образование, покрытое сетью каверн разных размеров и глубин – регмаглиптов, в отсутствие вращения.

Теплофизика высоких температур, 58, № 1, с. 135-140 (2020) | Рубрика: 18

 

Колесников А.В., Палешкин А.В., Пронина П.Ф., Шеметова Е.В. «Моделирование тепловых нагрузок на поверхность космического аппарата в имитаторе с сетчатыми модулями» Теплофизика высоких температур, 60, № 2, с. 242-248 (2022)

Представлены результаты исследований, связанных с проблемой создания инфракрасного имитатора многомодульного типа для моделирования тепловых нагрузок на поверхность космических аппаратов при их тепловакуумной отработке. Показано, что такой имитатор может быть создан с использованием в качестве модулей сетчатых излучателей, применяемых при проведении автономных тепловакуумных испытаний отдельных элементов космического аппарата с преимущественно плоскими внешними поверхностями. При этом возникает задача управления многомодульным имитатором, заключающаяся в необходимости определения такого характера распределения электрической мощности, подводимой к отдельным модулям, при котором расчетные внешние тепловые нагрузки на поверхность испытуемого объекта воспроизводились бы с максимально возможной для рассматриваемой имитационной системы точностью. Данная задача решается как обратная задача теории управления тепловыми процессами. Результаты вычислительных экспериментов свидетельствуют о возможности достижения высокой точности моделирования внешних тепловых нагрузок на космические аппараты с невогнутой формой наружной поверхности.

Теплофизика высоких температур, 60, № 2, с. 242-248 (2022) | Рубрика: 18

 

Сызранова Н.Г., Андрущенко В.А. «Численное исследование нестандартных траекторий космических тел, вторгнувшихся в атмосферу Земли» Теплофизика высоких температур, 63, № 2, с. 279-284 (2023)

Исследуется взаимодействие метеороидов с атмосферой Земли. На основе физической теории метеоров построена математическая модель траекторий небесных тел, вторгнувшихся в атмосферу Земли. Эта модель рассматривает редко наблюдаемые случаи смены режима нисходящего движения метеорных тел на восходящий с возможным возвращением их обратно в космическое пространство. Определены кинематические условия и физические характеристики, которым должны удовлетворять данные тела для реализация такого их неординарного поведения.

Теплофизика высоких температур, 63, № 2, с. 279-284 (2023) | Рубрика: 18

 

Синкевич О.А., Зинченко Г.О. «Трехмерные вихревые течения в замкнутом объеме и некоторые «аномальные» явления в атмосфере Земли» Теплофизика высоких температур, 63, № 3, с. 426-435 (2023)

Исследованы возможности образования и характеристики стационарных сосредоточенных вихрей специального типа ∇×~#u≪em>k~#u применительно к атмосфере Земли. Дано обобщение данного типа вихрей, относящихся к классу течений Громеки–Бельтрами, Н.Е. Жуковского и С.Г. Чефранова, на сферическую систему координат. Построено два типа новых решений задачи о сосредоточенном вихре с двумя и тремя компонентами вектора скорости: 1) центры декартовой и сферической системы координат совпадают; 2) сферический вихрь находится над твердой поверхностью. Найдены распределения векторных полей скоростей и давления в сосредоточенном вихре. Данное решение расширяет ранее изученную авторами задачу о сосредоточенном вихре в цилиндрической системе координат. Проведен анализ влияния толщины сферического слоя на изменение характеристик течения. Обсуждается использование полученных характеристик сосредоточенных вихрей для интерпретации ряда наблюдаемых «аномальных» явлений в атмосфере, типа НЛО, шаровых молний, для объяснения которых часто привлекаются механизмы, лежащие за пределами современной физики.

Теплофизика высоких температур, 63, № 3, с. 426-435 (2023) | Рубрика: 18

 

Минюшкин Д.Н., Фролов И.С. «Оценка конвективных тепловых потоков для метеороидных тел в трехмерной постановке» Теплофизика высоких температур, 63, № 4, с. 588-593 (2023)

Предложен модифицированный метод эффективной длины для расчета тепловых потоков в сложных геометриях в трехмерной постановке при движении в атмосфере с высокими скоростями и описана его программная реализация. Метод, с одной стороны, не требует огромных вычислительных затрат для получения результата, а с другой, демонстрирует устойчивую работу в сложных геометриях.

Теплофизика высоких температур, 63, № 4, с. 588-593 (2023) | Рубрика: 18

 

Медведев А.Б. «Определение плотности ядра Земли на основе уравнений состояния железа и титана при высоких давлениях и температураx» Теплофизика высоких температур, 63, № 6, с. 853-858 (2023)

С применением разработанных ранее уравнений состояния железа и титана рассчитана плотность ядра Земли при массовом содержании титана в смеси с железом ∼20%. Это значение концентрации принято по данным для высокотитанистых HT-базальтов, образование которых в крупных изверженных (магматических) провинциях гипотетически связано со всплытием в мантии от ядра к поверхности тепловых плюмов. Расчетные зависимости плотности во внешнем жидком и внутреннем твердом ядре удовлетворительно согласуются с данными геофизической модели PREM.

Теплофизика высоких температур, 63, № 6, с. 853-858 (2023) | Рубрика: 18

 

Гулард Р., Бугнер Р.Е., Бернс Р.К., Нелсон Г.Ф. «Течения излучающего газа в условиях входа в атмосферы планет» Теплофизика высоких температур, 7, № 3, с. 542-565 (1969)

Достижения последних лет в области космических исследований существенно пополнили наши знания о планетах. Автоматические научно-исследовательские станции совершили полеты вокруг Марса, Венеры, Луны и сделали посадку на двух последних планетах. В то же время большое внимание было уделено перспективному планированию последующих полетов. Сред и многих других проблем пристальное внимание вызвал вопрос обеспечения надежной теплозащиты зонд о в во время их вход а в атмосферу планет.

Теплофизика высоких температур, 7, № 3, с. 542-565 (1969) | Рубрика: 18

 

Кузин С.В., Богачев С.А., Кириченко А.С., Перцов А.А. «Особенности разработки и использования аппаратуры для проведения космических экспериментов в ВУФ-диапазоне спектра» Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 12, с. 31-38 (2023)

Рассмотрены особенности разработки и эксплуатации космической аппаратуры для регистрации излучения и изображений в вакуумном ультрафиолетовом диапазоне спектра. Основными факторами, влияющими на работоспособность аппаратуры в этом диапазоне в условиях космического пространства, являются контаминация, температурный режим, перепад давления, акустические и механические нагрузки на этапе выведения, невесомость, радиационные нагрузки. Эти факторы зачастую связаны между собой и действуют комплексно. Проведен анализ влияния этих факторов на эксплуатационные характеристики аппаратуры и возможностей его снижения.

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 12, с. 31-38 (2023) | Рубрика: 18

 

Покровский Ю.Е. «Компактные сгустки темной материи вблизи поверхности Солнца» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 204 (2018)

The solar surface oscillations observed at the Crimean Astrophysical Observatory (CrAO) at the frequency of 104.1890 μHz and at the Solar and Heliospheric Observatory (SoHO) at 220.72 Hz are considered as a result of existence of Compact Clumps of Dark Matter (CCDM) at orbits near the solar surface. These CCDM have to emit Gravitational Waves (GW) which are estimated to be the most intensive ones expected in the vicinity of the Earth and can be easily detected in the near future by means of the Evolved Laser Interferometer Space Antenna (eLISA). In addition to CCDMCrAO and CCDMSoHO, some other CCDM may exist in the solar structure. It is shown that GW radiated by most of these CCDM could be detected by eLISA even if the respective solar surface oscillations are too small to be observed.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 1, с. 204 (2018) | Рубрика: 18

 

Шпиринг К. «Нейтринная астрономия высоких энергий: где мы находимся, куда мы движемся?» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 882 (2018)

Эксперимент IceCube открыл новое окно для наблюдения Вселенной, обнаружив диффузный поток астрофизических нейтрино (нейтрино космического происхождения) в энергетическом диапазоне ТэВ-ПэВ. Однако открытие до сих пор не повлияло на представления о космосе, так как наблюдаемый поток не имеет явной ассоциации ни с одним из известных классов источников. В настоящей статье описан путь экспериментальных исследований от эксперимента НТ-200 на Байкале до IceCube на Южном полюсе и представлен обзор последних астрофизических результатов IceCube. Наконец, дано описание проектов по созданию детекторов еще большего объема: GVD в озере Байкал, KM3NeT в Средиземном море и IceCube-Gen2 на Южном полюсе. Эти детекторы позволят более детально исследовать карту неба в диапазоне нейтрино высоких энергий.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 882 (2018) | Рубрика: 18

 

Иванов П.Б., Чернов С.В. «Третичное квантование и возникновение квазиклассической волновой функции Вселенной» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 896-906 (2018)

Изучаются квантованные решения уравнения Уилера–де Витта, описывающие замкнутый мир Фридмана–Робертсона–Уокера с Δ-членом и набором безмассовых скалярных полей. We study quantized solutions of the Wheeler–DeWitt equation describing a closed Friedmann–Robertson–Walker universe with a Δ term and a set of massless scalar fields. We show that when Λ<<1 in the natural units and the standard in-vacuum state is considered, wave function of the Universe, Π, behaves as a random quasi-classical field at sufficiently large values of a. It is realized when 1<<a exp (2/3Λ).

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 49, № 4, с. 896-906 (2018) | Рубрика: 18

 

Альварес-Кастильо Д., Айриян А., Габор Б.Г., Посфэ П. «Изучение параметра массы Ландау расширенной сигма-модели для вещества нейтронной звезды» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 843 (2020)

Представлены результаты байесовского анализа массы Ландау в рамках расширенной σ-ω-модели для вещества нейтронной звезды, проведенного с учетом измерения массы объекта PSR 0740+6620 и оценки приливной деформируемости по GW170817 и массы радиуса PSR J0030+0451 по данным NICER. С использованием массы Ландау в качестве свободного параметра теории была проверена предсказательная сила астрофизических ограничений для определения наилучшего значения этого ядерного параметра в рамках байесовского метода.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 843 (2020) | Рубрика: 18

 

Фурсаев Д.В. «Безмассовые космические струны в пространствах с глобальными параболическими изометриями» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 854 (2020)

Вводится класс искривленных пространств лоренцевой сигнатуры с глобальными параболическими изометриями (ГПИ). Данные изометрии имеют фиксированные точки, расположенные на 2-мерных нулевых поверхностях, которые можно интерпретировать как мировые поверхности безмассовых космических струн. Эффект обратного воздействия струн на геометрию в таких пространствах описывается точно в терминах нетривиальной голономии на мировой поверхности. Показано, что пространства с ГПИ относятся к типу N по классификации Петрова. Описывается ряд характерных особенностей данных пространств, включая свойства горизонтов Киллинга, связанных с ГПИ. В качестве примера рассматриваются кольцевые космические струны во вселенной де Ситтера, в которой метрика может быть представлена в новых координатах с началом на мировом листе струны.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 854 (2020) | Рубрика: 18

 

Нурмагамбетов А.Ю. «Однопетлевая гравитация и квантовые скачки в окрестности черных дыр» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 855-864 (2020)

Рассматривается нестационарное обобщение решений квантово-расширенной (однопетлевой общей теории относительности) системы уравнений Эйнштейна-Максвелла с комплексным скалярным полем. Важными представителями решений такого типа являются нестационарные вращающиеся черные дыры, расположенные внутри активных галактических ядер. Получено выражение для локальной плотности энергии свободнопадающего наблюдателя, и показано наличие скачка данной величины на горизонте событий черной дыры до транспланковских энергий. Таким образом, найден аналог файрвола, отвечающего, с одной стороны, за генерацию потоков космических лучей ультравысокой энергии из активных галактических ядер, а с другой стороны, призванного разрешить парадокс Хокинга в физике черных дыр.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 855-864 (2020) | Рубрика: 18

 

Вернов С.Ю., Иванов В.Р., Поздеева Е.О. «Метод суперпотенциала для космологических моделей F(R) гравитации» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 865-876 (2020)

Модели F(R)-гравитации с точными частными решениями строятся с помощью конформного преобразования и метода суперпотенциала для соответствующих моделей в формулировке Эйнштейна. Функции F(R) получаются в явном виде. Подробно рассматриваются точные решения для полученной модели R2-гравитации с космологической постоянной.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 865-876 (2020) | Рубрика: 18

 

Захаров А.Ф. «Тесты теорий гравитации с использованием наблюдений галактического центра и центра галактики M87» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 877-889 (2020)

В октябре 2019 г. Нобелевская премия по физике была присуждена за прояснение «оснований нашего современного понимания истории Вселенной от Большого взрыва до наших дней», в частности, половина премии вручена Дж. Пиблсу за его работы по физической космологии, половина премии поделена между М. Майором и Д. Кело за открытие первой экзопланеты вблизи звезды солнечного типа. Фактически это означает также признание важности работ в области гравитации, астрофизики и космологии. Обсуждается применение астрономических наблюдений Галактического Центра для получения ограничений на гравитационное поле вблизи сверхмассивной черной дыры. Со времен Ньютона известно, что гравитационный потенциал можно оценить с помощью анализа движения пробных частиц в этом поле. В настоящее время имеются два основных метода наблюдения для исследования гравитационного потенциала в Галактическом Центре и доказательства наличия там сверхмассивной черной дыры, а именно: мониторинг орбит ярких звезд вблизи Галактического Центра с использованием самых больших телескопов с адаптивной оптикой и измерение размера и формы теней вокруг черной дыры, что дает альтернативную возможность оценить параметры черной дыры с помощью телескопа горизонта событий. В апреле 2019 г. коллаборация «Телескоп горизонта событий» (The Event Horizon Telescope) сообщила о восстановлении ярких структур в окрестности сверхмассивной черной дыры в центре галактики М87. В наших работах обсуждались возможности проверки теорий гравитации с использованием наблюдений ярких звезд в центре Галактики. Недавно коллаборация LIGO-Virgo не только обнаружила гравитационные волны и двойные черные дыры, но и определила верхний предел массы гравитона: mg<1,2·10–22 эВ. Показано, что анализ траекторий ярких звезд может с сопоставимой точностью ограничивать массу гравитона. Обсуждаются возможности как значительного улучшения текущих оценок массы гравитона с использованием в последующем наблюдений ярких звезд телескопами Keck, VLT, GRAVITY, E-ELT и TMT, так и достижения оценки массы гравитона : mg<5·10–23 эВ . Также обсуждаются недавние результаты коллабораций GRAVITY и Keck по оценке гравитационного красного смещения спектра звезды S2 вблизи прохода перицентра ее орбиты. Эти данные подтвердили предсказания общей теории относительности для Галактического Центра. Поэтому такой анализ позволяет использовать наблюдения ярких звезд вблизи Галактического Центра как полезный метод получения ограничений на параметры закона гравитации, в частности, для проверки общей теории относительности. Показано, что в будущем оценки массы гравитона, определяемые с помощью анализа свойств траекторий ярких звезд, будут лучше имеющихся в настоящее время ограничений, полученных из данных наблюдений гравитационно-волновых сигналов с использованием интерферометров LIGO-Virgo. Как показано в работе, аналогично можно получать ограничения на приливной заряд для черной дыры. Анализ размера теней вокруг сверхмассивной черной дыры в Галактическом Центре (или/и в центре галактики M87), наблюдаемых с помощью телескопа горизонта событий, также ограничивает параметры различных альтернативных теорий гравитации.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 4, с. 877-889 (2020) | Рубрика: 18

 

Тимошенко Г.Н., Гордеев И.С. «Оценка доз для астронавтов внутри обитаемого модуля космического корабля в глубоком космосе» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 5, с. 1165 (2020)

Выполнены оценки мощности дозы для астронавтов внутри обитаемого модуля диаметром 6 м и длиной 12 м с оболочкой из алюминия толщиной 15 г/с2 в космическом корабле во время полетов в глубоком космосе при минимуме и максимуме солнечной активности. Оценки получены на основе расчетов по программе FLUKA спектральных характеристик всех компонентов внутреннего радиационного поля в модуле от протонов, дейтронов, 3Не и ядер с ≤Z≤28 галактического космического излучения. Для расчета доз были использованы коэффициенты конверсии флюен – эффективная доза для астронавтов (когорты некурящих мужчин в возрасте 30–60 лет).

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 51, № 5, с. 1165 (2020) | Рубрика: 18

 

Биленький С.М. «Нейтрино в космологии» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 52, № 3, с. 667 (2021)

Нейтрино играют важную роль в эволюции Вселенной. Современные точные космологические данные являются важным источником информации о числе типов нейтрино и сумме масс нейтрино. В этом обзоре мы рассматриваем основы космологии (метрику Фридмана–Робертсона–Уолкера, уравнения Фридмана и их решения, раннюю Вселенную и отщепление нейтрино, нуклеосинтез в теории Большого взрыва и др.). Мы также обсуждаем теории, позволяющие получить информацию о свойствах нейтрино, и приводим последние значения числа типов нейтрино и верхние значения суммы масс нейтрино.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 52, № 3, с. 667 (2021) | Рубрика: 18

 

Альварез К.Д. «Изучение изменения фундаментальных констант в экстремально распределенной обсерватории космических лучей» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 4, с. 902 (2022)

Исследование изменения фундаментальных констант во времени или в локализованных областях космоса является одной из целей экстремально распределенной обсерватории космических лучей (CREDO), которая состоит из множества детекторов, расположенных над Землей. Рассматриваются различные эффекты, которые могут быть потенциально идентифицированы посредством обнаружения космических лучей CREDO.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 4, с. 902 (2022) | Рубрика: 18

 

Джиоев А.А., Вдовин А.И. «Метод супероператоров в теории нагретых ядер и астрофизические приложения. I. Спектральные характеристики нагретых ядер» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 5, с. 1007-1110 (2022)

Метод супероператоров в пространстве Лиувилля применен к изучению спектральных характеристик нагретых ядер. Показано, что при подходящем определении фермионных супероператоров метод уравнения движения может быть обобщен на случай нагретых ядер. С помощью метода супероператоров для модели ядра с сепарабелизованным остаточным частично-дырочным взаимодействием в форме Ландау–Мигдала получены уравнения теплоквазичастичного приближения случайных фаз, позволяющие рассчитывать спектральные плотности и силовые функции зарядово-обменных и зарядово-нейтральных возбуждений нагретых ядер термодинамически последовательным образом, т. е. без нарушения принципа детального баланса. Для квазичастично-фононной модели ядра предложен термодинамически последовательный способ выхода за рамки приближения случайных фаз путем учета взаимодействия тепловых фононов. С использованием метода Доннелли–Валечки и супероператорного подхода получены выражения для сечений полулептонных слабых реакций с нагретыми ядрами.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 5, с. 1007-1110 (2022) | Рубрика: 18

 

Джиоев А.А., Вдовин А.И. «Метод супероператоров в теории нагретых ядер и астрофизические приложения. II. Захват электронов в звездах» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 5, с. 1111-1218 (2022)

Захват электронов на ядрах оказывает существенное влияние на динамику коллапса кора массивной звезды, ведущего к взрыву сверхновой. Предложен новый термодинамически последовательный способ расчета скоростей и сечений e--захвата нагретыми ядрами внутри звезды. Метод основан на к вазичастичном приближении случайных фаз, обобщенном на случай ненулевой температуры с помощью формализма супероператоров. На примере 54,56Fe показано, что термодинамически последовательный учет тепловых эффектов приводит к более сильной температурной зависимости скоростей и сечений e--захвата ядрами группы железа, чем предсказывают расчеты на основе модели оболочек. Для нейтронно-избыточных ядер вблизи N=50 рассмотрено совместное влияние тепловых эффектов и парных корреляций на разблокировку гамов-теллеровских переходов p→n. Показано, что именно тепловые эффекты приводят к разблокировке низкоэнергетических переходов. Благодаря этому, а также вкладу запрещенных переходов захват электронов не прекращается на ядрах с N=50.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 5, с. 1111-1218 (2022) | Рубрика: 18

 

Джиоев А.А., Вдовин А.И. «Метод супероператоров в теории нагретых ядер и астрофизические приложения. III. Нейтрино-ядерные реакции в звездах» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 6, с. 1281-1338 (2022)

Изучено влияние тепловых эффектов на нейтрино-ядерные реакции, происходящие в условиях сверхновой. Используемый подход основан на квазичастичном приближении случайных фаз, обобщенном на случай конечных температур c помощью метода супероператоров. На примере ядер 56Fe и 82Ge проведен детальный анализ влияния тепловых эффектов на силовые функции гамов-теллеровских переходов, которые доминируют в низкоэнергетических зарядово-нейтральных и зарядово-обменных реакциях. Рассчитаны сечения неупругого рассеяния и захвата нейтрино нагретыми ядрами, и проведено сравнение с результатами модели оболочек. Рассмотрено влияние тепловых эффектов на спектр рассеянных нейтрино и на процесс обмена энергией между нейтринным излучением и ядрами. Рассчитаны скорости потери энергии в процессе излучения пары нейтрино-антинейтрино при девозбуждении нагретых ядер.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 53, № 6, с. 1281-1338 (2022) | Рубрика: 18

 

Постнов К.А., Митичкин Н.А. «О слиянии первичных двойных черных дыр в данных LIGO-Virgo-KAGRA data» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1109 (2023)

Кратко обсуждаются возможные космологические последствия наблюдаемых слияний двойных черных дыр, обнаруженных коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) (каталог GWTC-3), для формирования первичных черных дыр (ПЧД) в ранней Вселенной. Показано, что распределение чирп-масс двойных черных дыр LVK может описываться двумя различными и почти равными по численности популяциями: 1) астрофизическим слиянием ЧД+ЧД, образовавшихся в современной Вселенной в результате эволюции массивных двойных систем; 2) слиянием двойных ПЧД с начальным логнормальным спектром масс. При этом центральная масса ПЧД (Mc≈30M) и ширина логнормального распределения, полученные в результате анализа наблюдаемых чирп-масс сливающихся источников LVK, практически нечувствительны к предполагаемой модели образования двойных ПЧД в ранней Вселенной. Чтобы соответствовать наблюдаемому темпу слияния двойных ЧД, доля ПЧД в плотности холодной темной материи должна составлять fpbh∼10–3, но может быть и выше, если учитывать кластеризацию ПЧД.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1109 (2023) | Рубрика: 18

 

Захаров А.Ф. «Траектории ярких звезд и теней сверхмассивных черных дыр как проверка теорий гравитации» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1110-1111 (2023)

Общая теория относительности (ОТО), созданная более века назад, прошла проверку в различных экспериментальных и наблюдательных тестах. На ранней стадии своего развития предсказания ОТО проверялись в задачах, где гравитационное поле слабое и релятивистские поправки можно рассматривать как малые возмущения ньютоновской теории гравитации. Однако в последние годы в связи с развитием новых технологий оказалось возможно проверить предсказания ОТО в пределе сильного гравитационного поля, как это было сделано с проверкой предсказаний о профиле рентгеновской линии железа Kα, оценок гравитационного волнового сигнала при слиянии двойных черных дыр и/или нейтронных звезд и при восстановлении теней черных дыр в Sgr A* и M87*. Группы астрономов с помощью телескопов Keck и VLT (GRAVITY) подтвердили предсказания ОТО в первом постньютоновском приближении для красного смещения спектральных линий звезды S2 вблизи прохождения ее перицентра. Ожидается, что в ближайшем будущем наблюдения ярких звезд с помощью больших телескопов VLT (GRAVITY), Keck, E-ELT и TMT позволят проверить предсказания ОТО в сильном гравитационном поле сверхмассивных черных дыр. Наблюдения ярких звезд в окрестностях Галактического центра и реконструкции теней черных дыр позволяют не только проверить предсказания ОТО, но и получить ограничения на альтернативные теории гравитации.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1110-1111 (2023) | Рубрика: 18

 

Хлопов М.Ю. «Физика и космология вне рамок стандартных моделей» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1112 (2023)

Современная космология обретает свои физические основания вне рамок стандартных моделей (ВСМ) фундаментальных взаимодействий с привлечением для описания структуры и эволюции Вселенной механизмов инфляции и бариосинтеза, а также гипотетических кандидатов на роль частиц скрытой массы. В то же время любая последовательная реализация инфляционных космологических моделей с бариосинтезом и скрытой массой на основе физических моделей ВСМ неизбежно содержит модельно-зависимые предсказания, выходящие за рамки космологической Стандартной модели. При этом подтверждение существования таких экзотических объектов и явлений, как темные атомы, первичные черные дыры или макроскопические объекты антивещества, в нашей Галактике может обеспечить как выбор моделей ВСМ, так и определение их допустимых параметров. Космомикрофизический подход к исследованию фундаментальной взаимосвязи микро- и макромира в комплексном сочетании ее физических, астрофизических и космологических проявлений способствует изучению как физики ВСМ, так и основанной на ней картины структуры и эволюции Вселенной.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1112 (2023) | Рубрика: 18

 

Красников Н.В. «Поиск легкой темной материи на ускорителях. эксперимент NA64» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1113 (2023)

Представлен обзор по поиску легкой темной материи на ускорителях, включая эксперимент NA64. Обсуждается феноменология, связанная с поиском легкой темной материи и темного фотона на ускорителях. Приведены основные экспериментальные ускорительные ограничения на модели легкой темной материи.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1113 (2023) | Рубрика: 18

 

Алварез Е., Веласко-Айа Е. «Учебник по унимодулярной гравитации» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1114 (2023)

Представлено базовое введение в унимодулярную гравитацию как на классическом, так и на квантовом уровне. Обсуждается роль, которую она может сыграть в интерпретации проблемы космологической постоянной. Задачи этой работы находятся в рамках базового уровня, но также представлены методы, используемые на исследовательском уровне. Цель состоит в том, чтобы проявить у читателя интерес к унимодулярной гравитации на основе доступной современной литературы по этой теме.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1114 (2023) | Рубрика: 18

 

Гуенделман Е.М. «От однородных и изотропных вселенных к мирам на бранах с динамически-натянутыми струнами» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1115-1116 (2023)

Изучаются космологические решения в контексте модифицированной формулировки меры теории струн, когда натяжение струны является динамической переменной и дополнительной динамической степенью свободы, а ее значение генерируется динамически. В этом случае натяжения не являются универсальными, каждая струна создает свое собственное натяжение, которое имеет свое значение для каждого из мировых листов струн, а в ансамбле струн значения натяжения могут иметь определенную дисперсию. Рассматривается новое фоновое поле, которое может связываться с этими струнами, – «скаляр натяжения», который способен локально меняться вдоль мирового листа, и тогда, соответственно, меняется значение натяжения струны. Когда рассматривается множество типов струн, исследующих одну и ту же область пространства, этот скаляр натяжения ограничивается требованием квантовой конформной инвариантности. Для случая двух типов струн, зондирующих одну и ту же область пространства с разным динамически генерируемым натяжением, существуют две разные метрики, связанные с разными струнами. Каждая из этих метрик должна удовлетворять вакуумным уравнениям Эйнштейна, и согласованность этих двух уравнений определяет скаляр натяжения. Универсальная метрика, общая для обеих струн, в общем случае не удовлетворяет уравнению Эйнштейна. Рассматриваются две метрики, зависящие от струн – это плоское пространство в пространстве Минковского и пространство Минковского после специального конформного преобразования. Исследуется предел, при котором натяжение двух струн одинаково, и это приводит к четко определенному решению. Если разность натяжения между двумя типами струн очень мала, но конечна, то приблизительно однородное и изотропное космологическое решение сохраняется в течение долгого времени, обратно пропорционального разности натяжений струн, а затем однородность и изотропность космологии исчезает, и решение превращается в расширяющийся мир браны, где струны заключены между двумя расширяющимися пузырями, разделенными очень небольшим расстоянием на больших временах.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1115-1116 (2023) | Рубрика: 18

 

Соловьев В.О. «Бигравитация и ее особенности» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1117 (2023)

Загадки темной энергии и темной материи породили много новых вариантов теории гравитации. Все они, безусловно, должны удовлетворять принципу соответствия по отношению к общей теории относительности (ОТО), которая не противоречит всем до сих пор известным тестам. Бигравитация является одной из модификаций ОТО, сохраняющей лоренц-инвариатность.

Физика элементарных частиц и атомного ядра, 54, № 5, с. 1117 (2023) | Рубрика: 18

 

Крайнев М.Б., Базилевская Г.А., Калинин М.С., Михайлов В.В., Свиржевская А.К., Свиржевский Н.С. «Пятьдесят лет исследования поведения интенсивности ГКЛ в периоды инверсии гелиосферного магнитного поля. I. Наблюдаемые эффекты» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 5_-20 (2023)

Впервые эффекты 22-летней цикличности солнечных магнитных полей в интенсивности галактических космических лучей (ГКЛ) были замечены группой ФИАН в 1973 г. и интерпретированы как проявления инверсии высокоширотного магнитного поля Солнца в свойствах гелиосферных магнитных полей. С тех пор эти эффекты исследуются уже в течение пятидесяти лет. Для периодов средней и низкой пятенной активности ситуация с гелиосферным магнитным полем (ГМП) понятна: гелиосфера состоит из двух униполярных «полушарий», разделенных волнистым глобальным гелиосферным токовым слоем и характеризующихся общей полярностью A (единичная величина со знаком радиальной компоненты поля в северном полушарии). Однако нет единого мнения, в чем заключается инверсия ГМП и какие явления в ГКЛ с ней связаны. В статье кратко формулируются общие представления о 22-летней цикличности в характеристиках Солнца, гелиосферы и ГКЛ и обсуждаются наблюдаемые эффекты в интенсивности ГКЛ, связываемые нами с инверсией ГМП. Модели этого явления, а также результаты расчетов интенсивности ГКЛ, использующих эти модели, будут обсуждаться в следующей статье.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 5_-20 (2023) | Рубрика: 18

 

Мешалкина Н.С., Алтынцев А.Т. «Яркие ультрафиолетовые узлы как возможные источники когерентного микроволнового излучения» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 21-29 (2023)

Особенностью события 6 сентября 2012 г. явилось то, что источники узкополосных (2–4 ГГц) субсекундных импульсов (ССИ) наблюдались в небольших областях вспышечных петель c так называемыми яркими ультрафиолетовыми узлами, которые характеризовались высокой плотностью плазмы до 1011 см–3. Временные профили жесткого рентгеновского излучения вспышки хотя и подобны микроволновым кривым блеска, но не имеют структур, соответствующих ССИ. Анализ микроволновых, рентгеновских и ультрафиолетовых данных показал, что наблюдаемые импульсы микроволнового излучения c узкой спектральной полосой имеют когерентную природу и генерируются электронами с энергиями нескольких десятков килоэлектронвольт в ярких узлах на частоте около удвоенной плазменной. Результаты наблюдений свидетельствуют, что появление ярких узлов связано с локальными процессами энерговыделения при взаимодействии вспышечных петель.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 21-29 (2023) | Рубрика: 18

 

Григорьев В.М., Ермакова Л.В. «Активные долготы и структура крупномасштабного магнитного поля в минимуме солнечной активности» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 30-37 (2023)

По данным каталогов групп солнечных пятен RGO и USAF/NOAA рассмотрены глубокие минимумы 11-летних циклов солнечной активности 13–14, 14–15, 22–23, 23–24, 24–25. Все они имеют большое количество беспятенных дней. Несмотря на это, активные долготы как предпочтительные зоны, где возникают солнечные пятна, проявляются на этой стадии цикла. Анализ синоптических карт и отдельных ежедневных магнитограмм WSO (Wilcox Solar Observatory), отражающих структуру слабого крупномасштабного поля, обнаруживает неосесимметричную компоненту магнитного поля Солнца. В минимуме активности в структуре крупномасштабного магнитного поля наблюдаются вытянутые вдоль меридиана области положительной и отрицательной полярностей, пересекающие экватор. Наиболее заметные из них находятся в зоне активных долгот и часто связаны с полярными магнитными полями. Обсуждается возможная природа меридиональных структур крупномасштабного поля в период минимума активности. Возможно, это связано с гигантскими ячейками конвекции, имеющими структуру банановых ячеек.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 30-37 (2023) | Рубрика: 18

 

Томозов В.М., Минасянц Г.С., Минасянц Т.М. «Солнечные вспышки с продолжительным гамма-излучением и характеристики потоков протонов высоких энергий» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 38-43 (2023)

Описаны характеристики потоков продолжительного гамма-излучения с энергиями квантов >100 МэВ, полученные по данным космического аппарата Fermi/LAT, на импульсной фазе наиболее энергичных вспышечных явлений. Проведено сравнение данных GOES о потоках протонов с энергиями более 500 МэВ с данными Fermi/LAT о потоках гамма-излучения за 2010–2018 гг. По результатам анализа данных о 32 гамма-вспышках из каталога Fermi/LAT было показано, что вспышечные явления можно отнести к трем различным типам: тип 1 – потоки гамма-излучения сопровождаются потоками энергичных протонов; тип 2 – гамма-излучение регистрируется при отсутствии возрастаний потоков протонов; тип 3 – во время возрастаний потоков энергичных протонов не регистрируются гамма-потоки. Отмечен всплесковый характер выделения энергии в жестком рентгеновском диапазоне у некоторых вспышек

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 38-43 (2023) | Рубрика: 18

 

Боровик А.В., Жданов А.А. «Динамика мелкомасштабных магнитных полей перед малыми и крупными солнечными вспышками» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 44-53 (2023)

По данным наблюдений SDO (Solar Dynamics Observatory) исследовалась динамика продольного магнитного поля активной области (АО) NOAA 12673. За время прохождения АО по диску Солнца пятна и фоновые поля в ней показывали сложные траектории движения, при этом наблюдалось образование многочисленных короткоживущих локальных мелкомасштабных линий раздела полярностей (ЛЛРП), которые формировались при появлении в АО новых магнитных потоков и их сближении с полями противоположной полярности. Протяженность таких ЛЛРП составляла менее 15000 км (∼20 угл. сек), время существования – несколько часов. Исследование вспышечной активности NOAA 12673 показало, что вспышки малой мощности (оптический класс S, площадь ∼2 кв. град) обычно происходят вблизи ЛЛРП. Перед малыми вспышками, а также перед крупной вспышкой 06.09.2017 (оптический балл 3В, рентгеновский класс Х9.3) на ограниченных участках локальных и главной ЛРП АО наблюдались сдвиговые напряжения магнитного поля и рост gradН: в области вспышек малой мощности – до значений 1.3–1.5 Гс/км, в области крупной вспышки – 3–3.5 Гс/км. Полученные результаты свидетельствуют о том, что перед малыми и крупными вспышками продольное магнитное поле ведет себя аналогичным образом.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 44-53 (2023) | Рубрика: 18

 

Сетов А.Г., Кушнарев Д.С. «Корреляционный анализ абсолютных измерений солнечного потока на частотах 161 и 245 МГц» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 54-62 (2023)

Излучение Солнца в метровом диапазоне длин волн происходит из верхних слоев солнечной короны. В статье представлены абсолютные измерения солнечного потока, проводимые на Иркутском радаре некогерентного рассеяния (частота 161 МГц) и в обсерватории Learmonth (частота 245 МГц). Проведен корреляционный анализ данных с целью выявления взаимосвязей между солнечными потоками на разных частотах. Фоновое излучение спокойного Солнца оказалось в ожидаемых рамках. Рассмотрено поведение фоновой и медленно меняющейся компонент излучения в солнечном цикле. Сопоставление коэффициента корреляции Пирсона и рангового коэффициента корреляции Спирмана показало нелинейный характер зависимости между потоком в метровом диапазоне и индексом F10.7. Корреляция между измерениями солнечного потока на частотах 161 и 245 МГц оказалась ниже, чем корреляции с индексом F10.7. Анализ внутрисуточной корреляции и автокорреляции показал наличие суточного хода, вносящего погрешность в измерения.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 54-62 (2023) | Рубрика: 18

 

Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Хохлачев А.А., Ермолаев М.Ю., Рязанцева М.О., Рахманова Л.С., Бородкова Н.Л., Сапунова О.В., Москалева А.В. «Параметры солнечного ветра на фазе роста 25-го солнечного цикла: сходства и различия с 23-м и 24-м солнечными циклами» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 63-70 (2023)

Солнечная активность и параметры солнечного ветра существенно снизились в 23–24-м солнечных циклах (СЦ) по сравнению с СЦ 21–22. В данной работе мы анализируем измерения солнечного ветра на фазе роста СЦ 25 и сравниваем их с аналогичными данными в предыдущих циклах. Для этого данные базы OMNI за 1976–2022 гг. были селектированы как по фазам 11-летних солнечных циклов, так и по крупномасштабным типам солнечного ветра (по каталогу [http://www.iki.rssi.ru/pub/omni]) и мы рассчитали средние значения параметров плазмы и магнитного поля для сформированных наборов данных. Полученные результаты свидетельствуют в пользу гипотезы о том, что продолжение этого цикла будет аналогично соответствующим фазам предыдущего цикла 24, т. е. СЦ 25 будет слабее, чем СЦ 21 и 22.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 63-70 (2023) | Рубрика: 18

 

Дорофеев Д.А., Чернышов А.А., Чугунин Д.В., Могилевский М.М. «Основные статистические свойства излучения типа гектометровый континуум в околоземном пространстве» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 71-79 (2023)

Исследуется недавно обнаруженное гектометровое континуум-излучение в околоземной плазме. С использованием данных спутника ERG (Arase) проведен подробный статистический анализ возникновения гектометрового континуума вблизи Земли на расстояниях 1.1–2 радиуса Земли за двухлетний период. Установлена зависимость генерации гектометрового излучения от местного магнитного времени. Показано, что данный тип континуум-излучения возникает в основном в ночное и утреннее время. Исследована зависимость возникновения гектометрового излучения от геомагнитной активности, и продемонстрировано, что нет прямой зависимости возникновения гектометрового излучения от геомагнитных возмущений. Кроме того, статистический анализ позволил выявить локализацию источника (источников) такого типа радиоизлучения в околоземном пространстве и показать, что источник (источники) гектометрового континуум-излучения расположен на низких широтах

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 71-79 (2023) | Рубрика: 18

 

Якимчук А.И., Рубцов А.В., Климушкин Д.Ю. «Распределение поляризации поперечных УНЧ-волн по данным Van Allen Probe A: существуют ли раздельно тороидальные и полоидальные волны в магнитосфере?» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 80-85 (2023)

Ультранизкочастотные (УНЧ) волны играют важную роль в переносе энергии внутри магнитосферы Земли за счет активного взаимодействия с окружающей плазмой. Предыдущие работы предполагали, что эти волны строго делятся по поляризации на тороидальные, когда магнитное поле осциллирует в азимутальном направлении, и полоидальные, когда оно осциллирует в радиальном направлении. Было определено, что первые являются азимутально-крупномасштабными и возбуждаются внешними источниками, а вторые – мелкомасштабными и генерируются внутренними неустойчивостями плазмы. Последние наблюдения показывают, что часто встречаются волны смешанной поляризации, однако природа этого смешения пока не объяснялась. В данной работе мы провели статистическое исследование и показали, что поляризация поперечных волн имеет нормальное распределение, а максимум соответствует колебаниям тороидальной и полоидальной составляющих с одинаковой амплитудой. Пространственные распределения тороидальных и полоидальных волн хотя и различаются заметно, но это различие приводит лишь к небольшому смещению положения максимума распределения. Этот результат показывает, что для сопоставления теории с наблюдениями УНЧ-волн необходимо учитывать процессы изменения поляризации, которые могут повлиять на взаимодействие волн с заряженными частицами магнитосферы

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 80-85 (2023) | Рубрика: 18

 

Баишев Д.Г., Макаров Г.А. «Изолированные суббури по данным магнитных измерений в Тикси в период минимальной солнечной активности» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 86-90 (2023)

Составлен каталог изолированных суббурь в 2016–2020 гг. на основе данных ст. Тикси о Н-компоненте геомагнитного поля. По данным каталога получено, что в этот период изменения числа суббурь и числа солнечных пятен хорошо аппроксимируются квадратичными функциями с минимумами в конце 2017 г. и в середине 2019 г. соответственно; в течение года возмущения чаще наблюдались в периоды солнцестояний; в течение суток суббури чаще возникали в полуночные часы по местному времени. Интенсивность и продолжительности суббуревых возмущений и их фазы развития не проявляют заметной зависимости от времени появления, однако по средним в часовых диапазонах значениям этих параметров обнаружено, что интенсивность минимальна около 0–3 MLT и что в полуночном секторе продолжительности возмущений и их фазы развития короче, чем в утреннем секторе. В сравнении с данными, полученными по среднеширотным станциям (Chu X., McPherron R.L., Hsu T.-S., Angelopoulos V. Solar cycle dependence of substorm occurrence and duration: Implications for onset. J. Geophys. Res. 2015. Vol. 120. P. 2808-2818. DOI: 10.1002/2015JA021104), средние продолжительности суббурь и их фазы развития больше.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 86-90 (2023) | Рубрика: 18

 

Куркин В.И., Ильин Н.В., Пензин М.С., Пономарчук С.Н., Хахинов В.В. «Моделирование КВ-радиоканала на основе волноводного подхода» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 91-103 (2023)

Изложен модифицированный метод моделирования КВ-радиоканала на основе волноводного подхода, в рамках которого электромагнитное поле излучения внутри волновода Земля–ионосфера представляется в виде ряда по собственным функциям радиальной краевой задачи с импедансными условиями на земной поверхности и условиями излучения на бесконечности. Приведено представление передаточной функции радиоканала в виде ряда произведений функций Грина углового оператора, коэффициентов возбуждения, коэффициентов приема отдельных нормальных волн. Получено решение краевой задачи определения собственных функций и собственных значений радиального оператора, применимое для частотного диапазона ниже критической частоты F-слоя ионосферы. Рассмотрены алгоритмы расчета дистанционно-частотных, частотноугловых и амплитудных характеристик сигналов на основе анализа и численного суммирования ряда с учетом сильно затухающих нормальных волн.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 91-103 (2023) | Рубрика: 18

 

Козлов С.И., Ляхов А.Н. «Расчеты фотоотлипания электронов от О и О2 в области D ионосферы в зависимости от высоты, зенитного угла и активности Солнца» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 104-107 (2023)

Представлены результаты расчетов коэффициентов фотоотлипания электронов от ионов О и О2 в области D ионосферы, основанные на последних измерениях сечений фотоотлипания. Расчеты выполнены для стандартной атмосферы с помощью программного кода TUV (Terrestrial UltraViolet). Получены зависимости коэффициентов фотоотлипания от высоты и зенитного угла Солнца. Нелинейный характер этих зависимостей приведет к аналогичному изменению роли процессов фотоотлипания в зависимости от высоты и солнечного зенитного угла в сравнении с другими процессами в средней атмосфере и нижней ионосфере, в особенности в сумеречных условиях. Вычисления с использованием экспериментальных спектров солнечного излучения за 2011–2020 гг., проведенные для дней зимнего и летнего солнцестояний и весеннего и осеннего равноденствий, не показали количественно значимого различия коэффициентов фотоотлипания от отрицательных ионов О и О2 в области D ионосферы.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 104-107 (2023) | Рубрика: 18

 

Черниговская М.А., Ясюкевич А.С., Хабитуев Д.С. «Долготная изменчивость ионосферы Северного полушария по данным ионозондов и GPS/ГЛОНАСС» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 108_-120 (2023)

Комплексное исследование пространственно-временных вариаций геомагнитных, ионосферных и атмосферных параметров в области средних и высоких широт Cеверного полушария в период серии магнитных бурь в марте 2012 г. расширено включением в анализ данных вертикального полного электронного содержания (ПЭС) по измерениям на цепях двухчастотных фазовых приемников GPS/ГЛОНАСС. Установленные ранее по данным вертикального зондирования особенности долготных вариаций ионизации ионосферы над средними широтами Евразии подтверждены данными вертикального ПЭС. Подчеркнута сложная физика длительного магнитовозмущенного периода в марте 2012 г. с переключением между положительным и отрицательным эффектами ионосферной бури на одинаковых фазах магнитной бури для пространственно разнесенных среднеширотных областей восточного полушария. Такие смены эффектов ионосферной бури могли быть связаны с суперпозицией в регионе средних широт восточного полушария конкурирующих процессов из-за изменений состава термосферы, термосферных ветров и крупномасштабных электрических полей, влияющих на ионизацию ионосферы. Отмечены существенные различия в характере реакции ионизации ионосферы восточного и западного полушария на продолжительное геомагнитное возмущение в марте 2012 г. По данным ПЭС на долготах западного полушария в противоположность восточному наблюдался эффект пониженной ионизации ионосферы. Эффект отрицательной ионосферной бури был вызван образованием обширных областей атмосферного газа с пониженным отношением концентраций [O]/[N2] над регионом средних широт западного полушария в зоне максимального проникновения геомагнитных возмущений из высоких широт на средние. По данным цепей магнитометров сети INTERMAGNET для анализируемого периода магнитных бурь 7–20 марта 2012 г. в регионе средних широт Северного полушария максимальные вариации геомагнитного поля наблюдались именно в западном полушарии

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 108_-120 (2023) | Рубрика: 18

 

Белов И.О., Соловьев А.А., Пилипенко В.А., Добровольский М.Н., Богоутдинов Ш.Р., Калинкин К.Д. «Онлайн-система для анализа токов в верхней ионосфере по данным спутников Swarm» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 121_-133 (2023)

Описана онлайн-система TeslaSwarm (http://aleph.gcras.ru/teslaswarm) для визуализации продольных токов в верхней ионосфере по данным низкоорбитальных спутников Swarm. Система дает исследователям простой и удобный инструмент для отбора событий и детального анализа токов и электромагнитных полей в верхней ионосфере. Пользователю предоставляется возможность отбора пролетов спутников над заданным регионом, визуализации структуры геомагнитного поля и токов вдоль силовых линий, сопоставления картины продольных токов с картой высыпания авроральных частиц по модели OVATION-Prime и сохранения выбранных параметров в файле в текстовом формате. Показаны преимущества разработанной системы по сравнению с зарубежными аналогами. На практике сбор и подготовка исходных данных для экспериментов составляет примерно 80% всей работы с данными. Использование предложенной онлайн-системы в значительной степени избавляет пользователя от наиболее трудоемкой работы по выбору интересующих сегментов пролета спутника и расчету характеристик по исходным измерениям.

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 121_-133 (2023) | Рубрика: 18

 

Мордвинов В.И., Девятова Е.В., Томозов В.М. «Влияние магнитного поля и конфигурации среднего течения на пространственную структуруи скорость роста нормальных мод» Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 134_-146 (2023)

В первой части работы представлены результаты численных экспериментов с магнитогидродинамической моделью «мелкой воды» для оценки степени влияния магнитного поля на развитие неустойчивостей, обусловленных комбинацией неоднородностей среднего потока и среднего магнитного поля. Расчеты нормальных мод подтвердили полученный ранее при численном моделировании результат о различном влиянии слабого и сильного магнитных полей на неустойчивость дифференциального вращения. Расчеты показали, что слабое магнитное поле стабилизирует развитие неустойчивостей, сильное усиливает ее. Азимутальные неоднородности дифференциального вращения во всех случаях способствуют развитию неустойчивостей. Во второй части работы рассматривается пространственная структура нормальных мод, делается попытка интерпретации крутильных колебаний, наблюдаемых в атмосферах Земли и Солнца. Как показали расчеты, причиной возникновения регулярных осесимметричных возмущений может быть формирование циклонического вихря над полюсом, характерное для земной атмосферы, и, возможно, для атмосферы Солнца. Форму крутильных колебаний имеет наименее затухающая нормальная мода устойчивого полярного циклона. Аномалии течения, усиление в зимний период антициклонического вихря в умеренных широтах разрушают осесимметричные колебания и приводят к быстрому росту нормальных мод, имеющих в своем спектре сферические гармоники с более высокими степенями и зональными волновыми числами

Солнечно-земная физика, 9, № 4, с. 134_-146 (2023) | Рубрика: 18

 

Самусь Н.Н. «Семинар “Новое в понимании эволюции двойных звезд”» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 737-739 (2023)

В феврале 2023 г. в Уральском федеральном университете (Екатеринбург, Россия) состоялся семинар “Новое в понимании эволюции двойных звезд”, приуроченный к 90-летию основателя уральской школы исследователей тесных двойных систем профессора Мария Анатольевича Свечникова. На семинаре было представлено 17 научных докладов, объединенных интересом к проблемам звездной двойственности.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 737-739 (2023) | Рубрика: 18

 

Полушина Т.С. «Марию Анатольевичу Свечникову посвящается» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 740-747 (2023)

Статья посвящена памяти и научному наследию Мария Анатольевича Свечникова – выдающегося ученого и педагога, основателя уральской школы исследования тесных двойных звездных систем и автора классификации затменных переменных звезд. В статье приводится краткий обзор главных событий жизни и основных научных достижений М.А. Свечникова. Лучшая память – это продолжение и развитие тех научных направлений, которым он посвятил свою научную деятельность. Исследования, начатые М.А. Свечниковым, получили продолжение в работах его учеников и последователей в Уральском государственном университете, в Челябинском государственном университете, в Читинском государственном университете и др.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 740-747 (2023) | Рубрика: 18

 

Черепащук А.М. «Рентгеновская астрономия и тесные двойные звезды» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 748-760 (2023)

Открытие в 1962 г. компактного источника Sco X-1 – первого рентгеновского источника, расположенного за пределами Солнечной системы, ознаменовало новую (“золотую”) эру в исследованиях тесных двойных систем (ТДС). Были открыты аккрецирующие нейтронные звезды и первые кандидаты в черные дыры в ТДС. Возможность “взвешивать” нейтронные звезды и черные дыры в ТДС позволила отличать аккрецирующие черные дыры от нейтронных звезд. Развилась теория аккреции вещества на релятивистские объекты в ТДС, а также теория эволюции ТДС с обменом масс вплоть до самых поздних стадий, включая двойные черные дыры и нейтронные звезды. Тесные двойные системы стали передним фронтом астрофизики. Последующие гравитационно-волновые наблюдения и наблюдения на межконтинентальном радиоинтерферометре ЕНТ с угловым разрешением ∼10–5 сек позволили окончательно доказать существование черных дыр во Вселенной. Таким образом, современный триумф черных дыр в значительной степени был обеспечен развитием науки о тесных двойных системах.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 748-760 (2023) | Рубрика: 18

 

Тутуков А.В. «Роль двойных звезд в понимании физики и эволюции звезд» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 761-771 (2023)

Разнообразие тесных двойных звезд (ТДЗ) и богатое проявление их активности в результате взаимодействия звездных компонентов превратили их наблюдаемое семейство в очень развитый и эффективный инструмент для исследования эволюции звезд. В данном обзоре представлены основные черты современных представлений об эволюции ТДЗ от их возникновения до образования конечных компактных остатков компонентов: вырожденных карликов, нейтронных звезд и звездных черных дыр. Также перечислены основные явления, связанные с их взаимодействием друг с другом, и сопровождающие процесс слияния компактных компонентов ТДЗ с учетом эффекта общих оболочек, излучения гравитационных волн в катаклизмических и рентгеновских двойных, сверхновых (SN Ia, SN Ib), гамма-барстерах и других системах.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 761-771 (2023) | Рубрика: 18

 

Антохина Э.А., Антохин И.И. «Определение параметров тесных двойных систем методами синтеза: от белых карликов до звезд Вольфа–Райе и черных дыр» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 772-784 (2023)

Методы синтеза кривых блеска и кривых лучевых скоростей в настоящее время являются одним из основных инструментов исследования тесных двойных систем (ТДС). В работе дан краткий обзор появления и развития методов синтеза и реализаций этих методов в ГАИШ МГУ, где к настоящему времени создан комплекс компьютерных программ для анализа наблюдений ТДС различных типов. Приведены результаты анализа предложенными нами алгоритмами трех интересных ТДС, находящихся на разных стадиях эволюции. В модели Роша с пятнами на звезде выполнен анализ необычных кривых блеска недавно открытой предкатаклизмической двойной системы GPX-TF16E-48. В модели с прецессирующим аккреционным диском проведен анализ рентгеновских кривых блеска микроквазара SS 433. В модели Роша с учетом поглощения в мощном ветре звезды Вольфа–Райе выполнен анализ полученных из космоса кривых блеска массивной двойной системы с сильно эллиптической орбитой WR22. В результате детального анализа кривых блеска с привлечением спектроскопической информации найдены параметры ТДС и их компонентов.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 772-784 (2023) | Рубрика: 18

 

Горда С.Ю. «Подтверждение нового эволюционного статуса UU Cas» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 785-791 (2023)

Приведены результаты нового спектрального исследования тесной двойной системы (ТДС) с массивными компонентами UU Cas, выполненного на основе спектров, полученных на эшелле-спектрометре 1.2-м телескопа Коуровской астрономической обсерватории УрФУ с 2017 по 2022 г. Результаты данного исследования подтверждают новый эволюционный статус UU Cas, ранее определенный автором на основе спектрофотометрии этой системы в 2017 г. и подтвержденный в ряде работ других исследователей, согласно которому система находится в заключительной стадии процесса обмена масс, а не в его начале, как считалось ранее. Ее компоненты не являются очень массивными, а значение отношения их масс является обратным тому, что было определено ранее по результатам фотометрии. Полученные на значительно более обширном наблюдательном материале значения полуамплитуд лучевых скоростей K1=195.6 км/с, K2=106.5 км/с и масс обоих компонентов M1=9.6M, M2=17.6M для угла наклона орбиты i=74.5°, приведенного недавно в литературе, а также радиуса орбиты A=54R этой ТДС сравнимы с найденными ранее автором значениями.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 785-791 (2023) | Рубрика: 18

 

Дремова Г.Н., Дремов В.В., Тутуков А.В. «Экстремально широкие пары в мире двойных звезд» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 792-799 (2023)

Рассмотрен вопрос о возможности идентификации звездных пар, один из компонентов которых принадлежит семейству околоядерных центральных S-звезд, а другой – популяции сверхскоростных звезд (СЗ). В недалеком прошлом они могли быть генетически связаны в одной родительской двойной звезде, а сегодня ее компоненты разнесены на сотни и более парсек в результате динамического захвата двойной звезды полем сверхмассивной черной дыры (СМЧД). Представляет интерес взаимной реконструкции популяций S-звезд и СЗ, рассчитанных в рамках классического сценария Хиллза, по принципу дополнения их наблюдательных данных.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 792-799 (2023) | Рубрика: 18

 

Еретнова О.В. «Распределение молодых спектрально-двойных звезд по отношению масс компонентов и эксцентриситетам» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 800-810 (2023)

Собраны данные о 83 молодых спектрально-двойных звездах с двумя линиями в спектре, среди них – Ае/Ве звезды Хербига, звезды типа Т Тельца и красные карлики. Построены распределения молодых спектрально-двойных звезд по отношению масс компонентов и эксцентриситетам, диаграмма эксцентриситет–период и проведен их анализ. Подавляющее большинство короткопериодических систем с P<10d имеют эксцентриситеты, близкие к нулю. В этой группе практически нет молодых звезд с возрастом t≤1 млн. лет. Распределение по отношению масс систем с P<10d имеет ярко выраженный максимум в интервале q=0.9–1.0. У молодых спектрально-двойных звезд с P>10d распределение по отношению масс более пологое, около 12% имеют q<0.5.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 800-810 (2023) | Рубрика: 18

 

Кожевникова А.В., Алексеев И.Ю., Кожевников В.П. «Особенности долговременной пятенной активности ряда звезд поздних спектральных классов» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 811-819 (2023)

Представлен анализ многолетних фотометрических наблюдений нескольких десятков хромосферно-активных звезд, обладающих активностью солнечного типа (как по нашим собственным наблюдениям, так и по имеющимся в литературе данным). Выполнено моделирование распределения холодных фотосферных пятен на основе зональной модели – получено несколько сотен моделей. Получено, что у большинства звезд пятна расположены на средних и умеренных широтах, максимальные площади пятен могут занимать от 7 до 58% поверхности звезды. Показано, что у ряда звезд можно заподозрить дрейф пятен по широте, как в сторону экватора, так и в сторону полюса, однако скорость такого дрейфа ниже в несколько раз, чем у солнечных пятен. Выявлено наличие циклов звездной активности у 15 звезд длительностью от 3 до 28 лет, выраженных в изменениях блеска системы, а также в изменениях общей запятненности звезды.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 811-819 (2023) | Рубрика: 18

 

Ковалева Д.А. «Калибровка неопределенностей каталога Gaia DR3 по данным о широких двойных звездах поля Галактики» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 820-833 (2023)

Проанализирован каталог широких двойных звезд, созданный на основании данных Gaia EDR3 и включающий более миллиона пар, с привлечением данных Gaia DR3, независимо полученных для их компонентов. Показано, что пространственная неоднородность каталога отражает закон сканирования Gaia. Исследовано изменение пространственной плотности двойных звезд каталога с увеличением расстояния до Солнца. Путем сравнения с модельным распределением показано, что в каталоге содержится приблизительно в 2.5 раза меньше двойных звезд, чем ожидалось бы в отсутствие пространственной неполноты. Подтверждено, что радиус пространственной полноты каталога в среднем близок к 200 пк и зависит от абсолютной звездной величины главного компонента. Пространственная плотность двойных звезд в каталоге слабо зависит от разности звездных величин компонентов и существенно зависит от физического расстояния между компонентами. Неполнота каталога в отношении пар с расстоянием между компонентами меньше 100 а.е. возникает уже на расстоянии 25 пк от Солнца. Сравнение независимо определенных в рамках каталога Gaia DR3 характеристик компонентов одной и той же пары позволило исследовать, насколько связана вероятность неслучайного объединения компонентов с близостью их характеристик. Высокая величина связи степени согласия характеристик с надежностью пары обнаружена для лучевых скоростей. Качественное согласие наблюдается для оценок металличностей [Fe/H] и, в меньшей степени, для оценок поглощения AG. Для возрастов звезд согласие не обнаружено, что говорит об их большой неопределенности в ансамбле, состоящем в основном из звезд главной последовательности. При этом оценки возрастов для пар с проэволюционировавшими компонентами показывают существенно лучшее согласие, чем для ансамбля в целом. С использованием параметров компонентов пар из Gaia DR3 выполнена независимая оценка неопределенностей значений лучевых скоростей и металличностей в зависимости от видимой звездной величины G источников. Предложены оценки вероятных медианных значений ошибок лучевых скоростей и металличностей источников Gaia DR3. В зависимости от видимой звездной величины они превышают медианные значения ошибок, приведенных в каталоге: для лучевых скоростей в 1.5–3 раза, для металличностей [Fe/H] в 7–25 раз.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 820-833 (2023) | Рубрика: 18

 

Старицин Е.И. «Роль меридиональной циркуляции в образовании классических звезд типа Be» Астрономический журнал, 100, № 9, с. 834-838 (2023)

На стадии обмена веществом в двойной системе меридиональная циркуляция выносит к поверхности звезды до двух третей момента импульса, поступившего в звезду вместе с аккрецированным веществом. В результате становится возможным увеличение массы и момента импульса звезды вследствие аккреции. После окончания аккреции звезда имеет вращение, типичное для быстровращающихся Ве-звезд. Предполагается, что момент импульса, вынесенный меридиональной циркуляцией к поверхности звезды из аккрецированного вещества, отводится от звезды аккреционным диском.

Астрономический журнал, 100, № 9, с. 834-838 (2023) | Рубрика: 18

 

Иванов В.П., Ипатов А.В., Рахимов И.А., Андреева Т.С. «Спектр радиоизлучения остатка сверхновой G74.9+1.2» Астрономический журнал, 100, № 10, с. 841-847 (2023)

Измерения плотностей потоков остатка сверхновой (SNR) G74.9+1.2 = CTB 87 на частотах 4840 и 8450 МГц выполнены на радиотелескопе РТ-32 обсерватории Светлое ИПА РАН в 2018–2019 гг. Полученные данные содержат признаки наличия в радиоизлучении источника переменной составляющей на временнoм масштабе от месяца и более. Плотности потоков G74.9+1.2 на временном интервале 1959.7–2010 определены по опубликованным данным, позволяющим сравнить интенсивности G74.9+1.2 и стандартных источников. Все данные приведены в единую систему на основе точной шкалы потоков “искусственная луна” (ИЛ). Получен уточненный спектр SNR G74.9+1.2. Совокупность имеющихся данных аппроксимируется двумя степенными участками с разными спектральными индексами: α1=0.31 на частотах fb и α2=0.71 при f>fb. Проекции двух степенных участков пересекаются на частоте fb≈3409 МГц. Излом в радиоспектре источника с возрастом более 4000 лет мог сформироваться в результате синхротронных потерь. В пользу этого допущения свидетельствует увеличение наклона спектра примерно на 0.5 на частотах выше fb. Совокупность данных, полученных при измерениях на РТ-32 и на основе опубликованных работ, позволяет утверждать, что переменная составляющая в радиоизлучении G74.9+1.2 на всех временных шкалах значительно менее выражена по cравнению с более молодыми PWN. В качестве возможного механизма наблюдаемой переменности предлагается перезамыкание силовых линий магнитного поля в магнитосфере пульсара.

Астрономический журнал, 100, № 10, с. 841-847 (2023) | Рубрика: 18

 

Федорова В.А., Родин А.Е., Джанг Ж.Б., Донг С.Ф., Ли С.Ц., Ли Д., Ванг П., Джанг Дж.С., Хуанг Й.Ф., Су Ф. «Наблюдения быстрого радиовсплеска FRB 20220912A на радиотелескопах БСА ФИАН и FAST» Астрономический журнал, 100, № 10, с. 848-857 (2023)

Приведен результат поиска импульсов от быстрого радиовсплеска FRB 20220912A на антенне БСА ФИАН на частоте 111 МГц в период активности в октябре–ноябре 2022 г. В результате наблюдений были зарегистрированы импульсы 18, 30 октября и 12 ноября с мерой дисперсии (220±10) пк/см3 и пиковой плотностью потока 626, 354 и 203 Ян соответственно. Сообщается также о регистрации радиовсплеска FRB 20220912A на радиотелескопе FAST 28 октября в диапазоне частот 1–1.5 ГГц. Проанализированы данные на других частотах, получена зависимость ширины импульса от частоты tsf–2.

Астрономический журнал, 100, № 10, с. 848-857 (2023) | Рубрика: 18

 

Саванов И.С., Тарасенков А.Н., Самусь Н.Н., Дмитриенко Е.С. «Циклы активности одиночного G5 III–IV гиганта HD 199178» Астрономический журнал, 100, № 10, с. 871-878 (2023)

Получен уникальный ряд фотометрических данных за период более ста лет для быстровращающегося одиночного G5 III–IV гиганта HD 199178 (V1794 Cyg), принадлежащего к группе звезд типа FK Com. Выполненный нами анализ долговременной переменности активности этой звезды основан на всех доступных по литературным источникам измерениях ее блеска в фильтре B. Для оценки блеска HD 199178 в эпоху, предшествующую фотоэлектрическим и ПЗС-наблюдениям, были проведены измерения фотопластинок из архива ГАИШ, отснятых на Краснопресненской обсерватории МГУ в Москве (4 пластинки, отснятые с 1898 по 1903 г., и 41 пластинка за период с 1935 по 1958 г.). В итоге всего было получено 2142 оценки блеска звезды в фильтре B. Они обладают уникальной продолжительностью в 118.3 года и охватывают интервал времени с 1898 г. по июль 2016 г. Найдены свидетельства о существовании долговременных циклов фотометрической переменности с величинами порядка 25–60 лет. Сделано предположение о существовании возможных циклов активности в 2000, 3165, 5050, 9000 и 21600d (соответственно, 5.5, 8.7, 16.6, 24.7 и 59.2 года). Полученные результаты сопоставлены с другими оценками циклов активности у HD 199178. Наиболее достоверным следует признать существование цикла длительностью 8.7–9 лет. Найдено, что для объединения данных в единый массив преобразование величин B в величины V с использованием среднего значения показателя цвета (BV) не представляется возможным из-за изменений (в том числе циклических) показателей цвета (BV) со временем.

Астрономический журнал, 100, № 10, с. 871-878 (2023) | Рубрика: 18

 

Золотарёв Р.В., Шустов Б.М. «Эволюция метеороидных потоков, образующихся при столкновениях с АСЗ» Астрономический журнал, 100, № 10, с. 879-897 (2023)

Исследуются формирование и эволюция метеороидных потоков, образующихся при столкновениях астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ), с объектами Главного пояса астероидов (ГПА). Такой сценарий столкновения считается более вероятным по сравнению со столкновениями между АСЗ, так как многие АСЗ в силу своего происхождения пересекают область ГПА, в которой плотность объектов существенна по сравнению с внутренними областями Солнечной системы. Получающиеся таким образом метеороидные потоки имеют ряд отличий от потоков кометного происхождения как в плане формирования потока, так и при дальнейшей динамической эволюции. В данной работе получены оценки для темпа образования метеороидов в результате столкновений АСЗ с астероидами ГПА. На основе моделей высокоскоростных столкновений и данных об эксперименте DART получены возможные распределения частиц по размерам и скорости. Проведено численное моделирование динамики получающегося метеороидного потока с учетом гравитационных возмущений и радиационных сил, изучено влияние начальной скорости выброса на эволюцию потока. Проведен анализ темпа производства пыли с учетом распределения текущего населения АСЗ, сделан вывод о том, что темпы притока метеороидов астероидного и кометного происхождения (в массовом выражении) могут быть вполне сравнимы.

Астрономический журнал, 100, № 10, с. 879-897 (2023) | Рубрика: 18

 

Санникова Т.Н. «Влияние радиационных сил на наблюдаемое положение и эволюцию орбиты объектов космического мусора с большим отношением площади к массе» Астрономический журнал, 100, № 10, с. 898-917 (2023)

Данное исследование посвящено оценке влияния светового давления на наблюдаемое положение и элементы орбиты объектов космического мусора с большим отношением площади к массе A/m в области средневысоких, геостационарных и высокоэллиптических орбит на коротких интервалах времени (до 1 года). Выполнено численное интегрирование орбит 78 модельных объектов при 8 значениях A/m от 0.01 до 125 м2/кг и двух значениях коэффициента отражения k=1.0 и 1.44. Определены максимальные (в течение заданных периодов времени) угловые расстояния относительно подспутниковой точки на поверхности Земли между положениями, найденными с учетом радиационных сил и без их учета, а также максимальные в течение времени интегрирования изменения большой полуоси, эксцентриситета и наклона орбиты под влиянием радиационных сил. Получено, что для всех объектов наблюдается отрицательный дрейф большой полуоси. У моделей с большими полуосями 10000, 15000 и 20000 км вариации наклона не превышают 15°. Среди остальных объектов при γ≪em>kA/m≥50 м2/кг зафиксированы случаи обусловленных световым давлением переходов от прямого движения к обратному (и наоборот), что говорит о возможности флипов плоскости орбиты под влиянием радиационных сил даже в краткосрочной перспективе. Приведены продолжительности успешного интегрирования (время жизни объекта на орбите): для большинства моделей с γ≥50.0 м2/кг оно составило менее 1 года. Также представлены интервалы времени, в течение которых смещение возмущенного под влиянием радиационных сил положения от невозмущенного не превышает 5′, 45′ и 3° в зависимости от величины γ, большой полуоси и эксцентриситета в начальную эпоху. Опираясь на результаты статьи, можно оценить необходимую периодичность наблюдений объектов с большим A/m.

Астрономический журнал, 100, № 10, с. 898-917 (2023) | Рубрика: 18

 

Исмаилов Н.З., Алышов С.А., Исмаилова Ш.К., Гусейнова Ф.С. «Модифицированный спектрограф ШАО для спектров с низким разрешением» Астрономический журнал, 100, № 10, с. 918-926 (2023)

Gриводится описание усовершенствованного спектрографа кассегреновского фокуса 2 м рефлектора ШАО, оснащенного ПЗС камерой. Классический спектрограф Universal Astro Grid Spectrograph (UAGS) был адаптирован для применения ПЗС камеры Andor для получения спектров объектов со слабым блеском в диапазоне 3600–8000 Å. Спектрограф с дифракционной решеткой 651 шт/мм позволяет получить спектры звезд на 2 м телескопе ШАО до 18 звездной величины с разрешением R=1200 с отношением сигнала к шуму около 50 за полчаса экспозиции. Максимально допустимое разрешение составляет R=400. Комплекс можно применить для наблюдений различных типов транзиентных объектов, звезд, внегалактических объектов.

Астрономический журнал, 100, № 10, с. 918-926 (2023) | Рубрика: 18

 

Малков О.Ю., Жуков А.О., Длужневская О.Б. «Современная звездная астрономия – 2022» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 929-938 (2023)

Представлен аналитический обзор современного состояния проблем звездной астрономии. Он преимущественно базируется на докладах, сделанных на конференции “Современная звездная астрономия” (КГО ГАИШ МГУ, ноябрь 2022).

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 929-938 (2023) | Рубрика: 18

 

Федорова А.В., Тутуков А.В. «Эволюция рентгеновской двойной системы Sco X-1» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 939-957 (2023)

Численно исследуется возможная эволюция яркой маломассивной рентгеновской двойной системы Sco X-1 в рамках модели, предполагающей, что донор системы (спутник нейтронной звезды) заполняет свою полость Роша. В расчетах учитывается наличие у донора сильного индуцированного звездного ветра (ИЗВ), возникающего из-за облучения жестким излучением аккрецирующей релятивистской звезды. При этом на примере Sco X-1 исследуются три гипотезы, в рамках которых для полуразделенных рентгеновских двойных звезд можно получить высокий темп обмена веществом. Первая гипотеза – наличие у донора сильного ИЗВ при стандартном магнитном торможении. Расчеты показали, что в этом случае можно получить высокий темп обмена массой, но при этом донор не может заполнять полость Роша – он “уходит” под нее. Вторая гипотеза – усиление магнитного торможения, т.е. увеличение потери углового момента из системы за счет магнитного звездного ветра донора (МЗВ). Такое усиление может быть связано с интенсивным ИЗВ донора при наличии у него сильного магнитного поля. Численное моделирование показывает, что при усилении МЗВ в ∼20 раз возможен высокий темп обмена веществом при заполнении донором полости Роша. Третья гипотеза предполагает возможность отмены прямого обмена угловым моментом между орбитальным моментом системы и моментом аккрецированного вещества, переходящего с маломассивного донора на более массивный аккретор. При такой отмене исчезает основной процесс, увеличивающий большую полуось орбиты. Расчеты показывают, что и в этом случае можно получить достаточно высокий темп обмена массой. Однако наиболее вероятной причиной увеличения темпа обмена в маломассивных рентгеновских двойных системах, возможно, является усиление магнитного торможения.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 939-957 (2023) | Рубрика: 18

 

Беленькая Е.С. «Взаимодействие экзопланеты HAT–P–11B со звездным ветром» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 958-963 (2023)

Обсуждается возможность существования магнитодиска вокруг экзопланеты HAT–P–11b. Мы использовали имеющиеся данные наблюдений для определения свойств этой экзопланеты и обтекающего ее звездного ветра и получили грубую оценку масштаба магнитосферы планеты. Сравнение нашей оценки с опубликованными результатами расчетов методом частиц в ячейке в трехмерной электромагнитной релятивистской бесстолкновительной модели магнитосферы показало несоответствие масштабов магнитосферы, найденных этими двумя способами. Предложена возможная интерпретация данного несоответствия.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 958-963 (2023) | Рубрика: 18

 

Бекесов Е.В., Абубекеров М.К., Гостев Н.Ю., Черепащук А.М. «Возможность оценки эксцентриситета орбиты двойной системы с экзопланетой по транзитной кривой блеска» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 964-986 (2023)

Как по модельным, так и по наблюдаемым транзитным кривым блеска выполнено исследование возможности определения эксцентриситета орбиты двойной звездной системы с экзопланетой. Показано, что определение точного значения эксцентриситета на основе транзитных кривых блеска возможно при знании долготы периастра. В случае отсутствия информации о долготе периастра анализ транзитной кривой блеска позволяет наложить ограничения на значения эксцентриситета орбиты. Изучено влияние неопределенности в значении эксцентриситета орбиты на точность определения остальных параметров системы: радиуса звезды, радиуса планеты, наклонения орбиты и коэффициента потемнения к краю.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 964-986 (2023) | Рубрика: 18

 

Цуриков Г.Н., Бисикало Д.В. «NO биомаркер: трансмиссионный и эмиссионный методы его потенциального обнаружения в атмосферах экзопланет с помощью СПЕКТР-УФ» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 987-1004 (2023)

Среди всех факторов обитаемости экзопланет земного типа одним из определяющих является наличие у экзопланеты вторичной N2–O2 доминантной атмосферы. Именно данный фактор может потенциально свидетельствовать об уже существующих геологических и биологических процессах на экзопланете. Между тем прямая характеризация N2–O2 атмосфер у экзопланет земного типа является сложной наблюдательной задачей. Существует всего несколько индикаторов (молекул) такой атмосферы, среди которых можно выделить потенциальный биомаркер – молекулу окиси азота NO. Наиболее сильными спектральными признаками данной молекулы в ультрафиолетовом диапазоне являются γ-полосы (203–248 нм). Важную роль в поиске потенциальных биомаркеров на экзопланетах, в том числе в регистрации γ-полос NO, может сыграть планируемая к запуску космическая обсерватория Спектр-УФ. В работе приведены оценки возможности детектирования трансмиссии света в γ-полосах в атмосферах экзопланет с помощью данной обсерватории. Проведено сравнение методов эмиссионной и трансмиссионной спектроскопии применительно к регистрации NO. По результатам работы показано, что потенциальная возможность обнаружения сигнала трансмиссии в γ-полосах NO в атмосферах близких экзопланет (<10 пк) с помощью спектрографа LSS обсерватории Спектр-УФ существует. Представлены накладываемые ограничения для регистрации данного сигнала на более далеких экзопланетах.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 987-1004 (2023) | Рубрика: 18

 

Ефимова Н.В., Гринин В.П., Архаров А.А., Потравнов И.С., Мельников С.Ю., Ларионов В.М., Климанов С.А., Горшанов Д.Л. «Фотометрическая активность звезды V517 Cyg в оптическом и ближнем инфракрасном диапазонаХ» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1005-1022 (2023)

Проведено фотометрическое исследование звезды Хербига V517 Cyg в ближнем инфракрасном и оптическом диапазонах. Инфракрасные данные получены в 2003–2017 гг. в обсерватории Кампо Императоре (Италия) с помощью Пулковского телескопа АЗТ-24 в фотометрических полосах JHK Джонсона. Оптические кривые блеска в фильтрах UBVR Джонсона получены в обсерватории Майданак. В статье также использованы данные каталогов ASSAS, WISE и AAVSO. Показано, что в ближнем инфракрасном диапазоне поведение V517 Cyg характерно для звезд типа UX Ori. Существенный вклад в переменность блеска в этом диапазоне дает изменение экстинкции на луче зрения, но в полосах H и K сильно влияние диска: в полосах V и J присутствует значимая корреляция блеска звезды (r∼0.84), в то время как блеск в полосах H и K плохо коррелирует с блеском в полосе V. Амплитуда переменности в J довольно велика (∼1.8m). В самом глубоком минимуме блеска в полосе VV∼3.6m) наблюдались квазипериодические изменения с амплитудой ∼0.8m и периодом ∼19d, причина которых пока неясна. Возможно, эти колебания вызваны присутствием компаньона, холодной звезды типа T Tau, и связаны с ее периодом вращения. В спектре V517 Cyg присутствует эмиссионная линия Hα, имеющая характерный для звезд типа UX Ori двухкомпонентный профиль. Линии натрия Na I D имеют инверсные P Cyg профили, свидетельствующие об интенсивной аккреции газа на звезду. Темп аккреции, определенный по линии Hα, равен M.acc=3.6·10–8M/год.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1005-1022 (2023) | Рубрика: 18

 

Поляченко Е.В., Шухман И.Г. «Масштабно-инвариантная мода в бесстолкновительных сферических звездных системах» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1023-1032 (2023)

Получено аналитическое решение возмущенных уравнений, существующее во всех эргодических моделях бесстолкновительных сферических звездных систем с единственным параметром длины. Данное решение соответствует вариациям этого параметра, т.е. растяжению/сжатию сферы при сохранении полной массы. При этом система остается в равновесном состоянии. Простота решения позволяет в явном виде дать выражения для функции распределения, потенциала и плотности во всех порядках теории возмущений. Это, в свою очередь, помогает внести ясность в понятие энергии возмущения, которая, являясь величиной второго порядка по амплитуде, не может быть вычислена в линейной теории. Показано, что корректное выражение для энергии возмущений, построенное с учетом возмущений 2-го порядка, и известное в литературе выражение для энергии возмущений в виде квадратичной формы, полученное в рамках линейной теории из возмущений 1 го порядка, не совпадают. Однако обе эти энергии являются интегралами движения и отличаются лишь на константу. Полученное решение можно использовать для контроля корректности кодов и точности вычислений при численном исследовании бесстолкновительных звездных моделей.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1023-1032 (2023) | Рубрика: 18

 

Филеткин А.И., Жамков А.С., Аюков С.В., Милюков В.К. «Гравитационные миссии следующего поколения: исследование возможностей мультипарных конфигураций» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1033-1045 (2023)

Выполнено исследование потенциальных возможностей космических группировок, состоящих из двух пар космических аппаратов, движущихся на разных орбитах, так называемых, гравитационных миссий следующего поколения, для повышения пространственного и временн~0oго разрешения измерений и повышения точности восстановления гравитационного поля Земли. В результате численного моделирования орбитального движения космических аппаратов мультипарной группировки и решения обратной задачи по восстановлению гравитационного поля Земли по модельным измерениям, выполняемых в данной группировке, была найдена мультипарная конфигурация с орбитальными параметрами h=370 км, i=90.5° и h=370 км, i=70.0°, которая позволяет повысить как пространственное, так и временн~0oе разрешение моделей гравитационного поля Земли со значительным уточнением зональных, секториальных и тессеральных гармоник по сравнению с однопарной близполярной группировкой.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1033-1045 (2023) | Рубрика: 18

 

Кенько З.В., Малов И.Ф. «Параметры радиопульсаров на разных расстояниях от "линии смерти”» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1046-1055 (2023)

Проведены вычисления углов β между магнитным моментом и осью вращения в радиопульсарах, находящихся на разных расстояниях от “линии смерти”. Показано, что при приближении к “линии смерти” β уменьшается от 36 до 10°. Эти значения соответствуют пульсарам с кинематическим возрастом от 1 до 10 млн. лет. Показано также, что при этом уменьшается их светимость, что свидетельствует о постепенном затухании радиопульсара при увеличении его возраста.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1046-1055 (2023) | Рубрика: 18

 

Ерошенко Ю.Н., Попова Е.А. «Планета или первичная черная дыра во внешней области солнечной системы и поток пыли вблизи орбиты Земли» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1056-1068 (2023)

В последние годы были получены свидетельства того, что во внешней области Солнечной системы (во внутренней части облака Оорта) на расстоянии ∼300–700 а.е. от Солнца может находиться захваченная планета или первичная черная дыра. В данной работе мы показываем, что гравитационное рассеяние на этом объекте пылевых частиц, находящихся в той же области, может переводить их на новые вытянутые орбиты, достигающие орбиты Земли. При массе захваченного объекта порядка 5–10 масс Земли рассчитанный поток пыли вблизи Земли ∼0.1–3 мкг·м–2 год–1 сравним по порядку величины с наблюдаемым потоком. Этот эффект дает совместные ограничения на параметры захваченного объекта и на количество пыли в облаке Оорта.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1056-1068 (2023) | Рубрика: 18

 

Язев С.А., Томозов В.М. «К вопросу о локализации мест рождения КВМ на Солнце» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1069-1080 (2023)

Исследована локализация зон возникновения корональных выбросов массы (КВМ) на Солнце в период с ноября 2006 по февраль 2007 г. по каталогу SOHO. Описан метод сопоставления таких зон с активными областями (АО) как на видимом, так и на невидимом полушариях Солнца. Показано, что простое линейное продолжение проекций траектории движения КВМ на Солнце во многих случаях проходит мимо АО. 63.5% КВМ удалось привязать к АО, 19% – не удалось, а для 17.5% должен быть сделан выбор между АО и факельными площадками, где пятна наблюдались на 1–3 оборота Солнца раньше. Обсуждается гипотеза, что смещение начала траектории движения КВМ от центроида АО связано с несимметричностью расположения магнитного жгута, на основе которого формируется КВМ, относительно АО: одно основание жгута находится вблизи сильных магнитных полей пятен, второе – в области слабых полей на периферии или за пределами АО.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1069-1080 (2023) | Рубрика: 18

 

Шарыкин И.Н., Зимовец И.В., Косовичев А.Г. «Статистика параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров солнечных вспышек с гелиосейсмическим откликом» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1081-1102 (2023)

Приводятся результаты статистического анализа различных параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров гелиосейсмически активных (продуцирующих “солнцетрясения”) солнечных вспышек 24-го солнечного цикла до февраля 2014 г. Сравниваются две выборки вспышек: с гелиосейсмической активностью в виде солнцетрясений и без фотосферных возмущений. Также исследованы зависимости рассматриваемых параметров вспышек от энергии гелиосейсмических возмущений. Количественные параметры солнечных вспышек берутся из статистических работ серии “Global Energetics”, выполненных Маркусом Ашванденом в 2014–2019 гг. Рассматриваются термодинамические параметры плазмы, полученные из анализа рентгеновских спектров RHESSI и дифференциальной меры эмиссии (по ультрафиолетовым изображениям AIA), а также характеристики нетепловых рентгеновских спектров по RHESSI. Статистический анализ подтвердил, что гелиосейсмически активные солнечные вспышки характеризуются значительно большими потоками нетеплового рентгеновского излучения по сравнению со вспышками без фотосферных возмущений. Найдена линейная взаимосвязь гелиосейсмической энергии с полным потоком нетеплового рентгеновского излучения, а также полной энергией ускоренных электронов. Показано, что степенной индекс нетеплового рентгеновского спектра не является тем параметром, по которому можно разделить две рассматриваемые группы вспышек. Анализ рентгеновских тепловых спектров показывает небольшое отличие вспышек с солнцетрясениями от вспышек без фотосферного отклика. Анализ дифференциальной меры эмиссии выявил тождественность двух выборок вспышек. Обсуждается найденная корреляция энергии солнцетрясений с параметрами тепловой плазмы. В целом полученные статистические результаты косвенно свидетельствуют в пользу теории генерации солнцетрясений пучками ускоренных электронов, инжектированных в плотные слои солнечной атмосферы.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1081-1102 (2023) | Рубрика: 18

 

Тутуков А.В., Дремова Г.Н., Дремов В.В. «Гравитационный захват как возможный сценарий происхождения Луны» Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1103-1118 (2023)

Статья посвящена проблеме происхождения Луны. Обсуждаются современные сценарии формирования системы Земля–Луна: одновременное образование Земли и Луны в околосолнечном газопылевом диске; ударное частичное разрушение Земли массивным астероидом; гравитационный захват Луны Землей; разрушение вначале двойной Луны при сближении с Землей с возможным последующим поглощением Землей компонента меньшей массы. Мы предлагаем двухстадийный сценарий гравитационного захвата Луны Землей на ранних стадиях Солнечной системы. На первой стадии, использующей гибридную численную модель в постановках задачи трех тел (Солнце, Земля и Луна) и N-тел, производится поиск и отбор временных орбит Луны вокруг Земли. Используя метод обратного интегрирования в постановке задачи N-тел, оценивается влияние приливных сил на перекачку орбитального момента Луны (PMorb) относительно Земли в ее собственный момент PMs. Как показывает моделирование, действия одних приливных сил не достаточно для захвата Луны Землей в короткой шкале времени ∼100 лет (ΔPMs∼10–6PMorb). На второй стадии учитывается фактор вязко-диссипативной среды, приводящей к дополнительному “притормаживанию” Луны, за счет, например, столкновений с астероидами и перехода приливной энергии в тепло, что помогает Луне избавиться от избытка кинетической энергии и обрести постоянную орбиту вокруг Земли.

Астрономический журнал, 100, № 11, с. 1103-1118 (2023) | Рубрика: 18

 

Демянский М., Дорошкевич А., Ларченкова Т., Пилипенко С. «Гало темной материи в численных моделях при красных смещениях 0≤z≤9» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1121-1131 (2023)

Для численной модели в диапазоне красных смещений 0≤z≤9 рассмотрены свойства и эволюция гало темной материи (ТМ) с помощью предложенного ранее метода компактного анализа, позволяющего разделять влияние случайных и регулярных факторов на основные характеристики гало ТМ. В исследуемом диапазоне красных смещений при последовательном иерархическом скучивании маломассивных гало ТМ в центральный массивный объект наблюдается монотонная эволюция средних значений их базисных параметров – круговой скорости vc, параметра wc≪em>vc/r, а также массы. В диапазоне 3≤z≤9 параметры эволюционируют медленно, а в диапазоне 0≤z≤3 – быстро. Эволюция гало ТМ, образованных до реионизации, сводится к медленному изменению их средних характеристик и свойств периферии гало. Подчеркнута важная роль рано образованных массивных структурных элементов.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1121-1131 (2023) | Рубрика: 18

 

Тодоров Р.В., Кравченко Е.В., Пащенко И.Н., Пушкарев А.Б. «Моделирование линейной поляризации для прецессирующих струй активных ядер галактик» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1132-1143 (2023)

Последние результаты самого подробного анализа многоэпоховых поляризационно-чувствительных наблюдений струй активных ядер галактик (АЯГ) на масштабах парсек методом радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ) обнаруживают несколько характерных типов распределения линейной поляризации и ее переменности. Некоторые из них воспроизводятся уже в простой модели спирального магнитного поля. При этом ни одна из представленных к настоящему моменту моделей не может объяснить наблюдаемые профили поляризации с увеличением ее степени к краям струи, и сопровождаемые узором электрического вектора типа “фонтан” и его высокой временной переменностью в центре. С помощью численного моделирования РСДБ-наблюдений релятивистских струй в этой работе мы показываем, что такие профили линейной поляризации могут возникать естественным образом в модели струй, прецессирующих на масштабах порядка десяти лет. В этом сценарии из-за ограниченного разрешения РСДБ-систем первоначально сильная поляризация вдоль оси струи размывается из-за наложения областей, поляризационный угол которых значительно меняется в проекции на небо. В наших численных моделях мы качественно воспроизводим структуру распределения электрического вектора и его переменность. При этом карты распределения интенсивности поляризации характеризуются яркой сердцевиной из-за недостаточного подавления поляризованного излучения, что слабо согласуется с наблюдениями квазаров. Более эффективной деполяризации можно добиться в моделях, в которых излучение центрального канала струи подавлено.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1132-1143 (2023) | Рубрика: 18

 

Ливенец З.Д., Луговский А.Ю. «Формирование и эволюция крупномасштабных вихревых структур в аккреционных звездных дисках» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1144-1161 (2023)

Объяснение причин переноса углового момента в аккреционных звездных дисках является важной астрофизической задачей, поскольку именно этот процесс определяет темп аккреции вещества на центральное гравитирующее тело. Ранее в рамках двумерного подхода было показано, что внесение возмущений малой амплитуды в поток вещества диска приводит к возникновению сдвиговой неустойчивости. Данный процесс сопровождается развитием крупномасштабных вихревых структур. Их движение и эволюция приводят к перераспределению углового момента в аккреционном диске. Действие описанного механизма было численно исследовано ранее только в рамках двумерного приближения, поэтому целью текущей работы является проведение полномасштабного трехмерного моделирования. Исследуемые процессы описываются в рамках системы уравнений идеальной газовой динамики. В статье кратко изложен метод их численного интегрирования, который основан на консервативной конечно-разностной схеме и решении задачи Римана о распаде произвольного разрыва. В качестве начальных данных используется стационарное газовое состояние тороидальной формы, окруженное веществом с низкой плотностью и давлением. На следующем шаге вносятся малые возмущения одной из газодинамических переменных. Проведенное моделирование и анализ результатов численных расчетов показывают возникновение вихревых структур в сдвиговом течении трехмерного аккреционного диска. Их движение сопровождается перераспределением вещества и углового момента в объеме диска, приводящим к аккреции вещества на центральное тело.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1144-1161 (2023) | Рубрика: 18

 

Каленский С.В., Михеева Е.А. «Спектральный обзор области звездообразования DR21OH в 4-мм диапазоне длин волн» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1162-1189 (2023)

Представлены результаты обзора спектральных линий области звездообразования DR21OH в 4-мм диапазоне длин волн. Было обнаружено 69 молекул и их изотопологов, от простых двухатомных или трехатомных молекул, таких как SO, SiO и CCH, до сложных органических молекул, таких как CH3OCHO или CH3OCH3. Заметная часть полученных результатов качественно повторяет результаты обзора этого же источника на волне 3 мм. Списки молекул, обнаруженных на волнах 3 и 4 мм, в значительной степени пересекаются. Однако на волне 4 мм были обнаружены молекулы, которые не обладают разрешенными переходами в 3-мм диапазоне, например, DCN, DNC или SO+. Основную часть молекул, найденных на волне 4 мм, составляют те, которые часто наблюдаются в плотных ядрах областей звездообразований, например, HC3N или CH3CCH, однако некоторые обнаруженные молекулы характерны для горячих ядер. К последним относятся сложные органические молекулы CH3OCHO, CH3CH2OH, CH3OCH3 и др. Однако излучение этих молекул, зарегистрированное в данном обзоре, вероятно, возникает в газе, имеющем температуру ∼30 K. Девять молекул, в том числе сложные соединения CH3C3N, CH3CH2CN, CH3COCH3 и др., найдены с помощью сложения спектральных линий. Это демонстрирует большие возможности данного метода при исследовании молекулярных облаков.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1162-1189 (2023) | Рубрика: 18

 

Жилкин А.Г., Гладышева Ю.Г., Шематович В.И., Бисикало Д.В. «Аэрономическая модель водородно-гелиевых верхних атмосфер горячих экзопланет-гигантов» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1190-1209 (2023)

Представлена одномерная аэрономическая модель водородно-гелиевых верхних атмосфер горячих экзопланет-гигантов, основанная на приближении одножидкостной многокомпонентной гидродинамики. Учитываются химические реакции и процессы нагрева-охлаждения. В качестве примера приложения модели рассмотрены типичные горячий юпитер и теплый нептун. Расчеты проведены для различных значений газового давления на фотометрическом радиусе планеты. В полученных решениях формируется трансзвуковой планетный ветер, приводящий к гидродинамическому оттоку атмосферы с темпами потери массы порядка 3.5·1010 г/с для горячего юпитера и 3.7·109 г/с для теплого нептуна. При этом внешние слои атмосферы горячего юпитера оказываются полностью ионизованными, в то время как атмосфера теплого нептуна в основном состоит из нейтрального газа. В некоторых вариантах модели горячего юпитера в глубоких слоях атмосферы развивается неустойчивость, которая может приводить к формированию специфического облачного слоя.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1190-1209 (2023) | Рубрика: 18

 

Вальтц И.Е. «Пекулярный спектр радиоизлучения мазера водяного пара в темной туманности MSXDCG24.33+011 (G24.33+014)» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1210-1216 (2023)

Гигантские молекулярные облака (GMC) в нашей и других галактиках и небольшие плотные молекулярные облака внутри Галактики (IRDC) в силу гравитационной неустойчивости формируют ядра, в которых образуются массивные звезды и скопления маломассивных звезд. Высокий фон инфракрасного излучения внутри Галактики создает преимущества в пользу IRDC в исследовании процессов звездообразования и сопровождающих их явлений – таких, как аккреция, появление зон HII, биполярных потоков и других, вызывающих разнообразные отклики в их молекулярном составе. В рамках изучения эволюционного состояния в облаке IRDC MSXDCG24.33+011 (другое наименование G24.33+014) были проведены наблюдения мазера водяного пара. Hа телескопе РТ-22 Пущинской радиоастрономической обсерватории 28 ноября 2022 г. зафиксировано появление новой детали в спектре мазерной линии Н2О на скорости на луче зрения VLSR=103.15 км/c c потоком в пике 49.5(±6) Ян при ширине линии по половине мощности интенсивности 0.52 км/c. Данная деталь не была обнаружена на РТ-22 5 июля 2022 г. и не наблюдалась ранее другими исследователями.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1210-1216 (2023) | Рубрика: 18

 

Пирогов Л.Е., Землянуха П.М., Домбек Е.М., Воронков М.А. «Физические свойства и кинематика плотных ядер, связанных с областями образования массивных звезд южного неба» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1217-1244 (2023)

Представлены результаты спектральных наблюдений в диапазоне частот ∼84–92 ГГц шести объектов южного неба, содержащих плотные ядра, и связанных с областями образования массивных звезд и звездных скоплений. Наблюдения проведены с помощью радиотелескопа MOPRA-22m. В рамках приближения локального термодинамического равновесия (ЛТР) рассчитаны концентрации на луче зрения и распространенности молекул H13CN, H13CO+, HN13C, HC3N, c-C3H2, SiO, CH3C2H и CH3CN. Получены оценки кинетических температур (∼30–50 K), размеров областей излучения (∼0.2–3.1 пк) и вириальных масс (∼70–4600M). Ширины линий в трех ядрах уменьшаются с увеличением расстояния от центра. В четырех ядрах наблюдается асимметрия профилей оптически толстых линий HCO+(1–0) и HCN(1–0), указывающая на наличие систематических движений на луче зрения. В двух случаях характер асимметрии может быть вызван сжатием газа. Проведено вписывание модельных спектральных карт HCO+(1–0), H13CO+(1–0), полученных в рамках не-ЛТР сферически-симметричной модели, в наблюдаемые. Рассчитаны радиальные профили плотности (∝r–1.6), турбулентной скорости (∝r–0.2) и скорости сжатия (∝r0.5) в ядре G268.42–0.85. Профиль скорости сжатия отличается от ожидаемого как в случае свободного падения газа на протозвезду (∝r–0.5), так и в случае глобального коллапса ядра (скорость сжатия не зависит от расстояния). Приведено обсуждение полученных результатов.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1217-1244 (2023) | Рубрика: 18

 

Клочкова В.Г., Панчук В.Е., Таволжанская Н.С. «Оптическая спектроскопия высокого разрешения спящей LBV-звезды P Cyg» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1245-1258 (2023)

На телескопе БТА получены оптические спектры высокого разрешения (R=60000) спящей LBV звезды P Cyg в диапазоне длин волн Δλ=477–780 нм. Выполнив детальное отождествление различных линий (фотосферные абсорбции, разрешенные и запрещенные эмиссии, компоненты линий с профилями типа P Cyg), мы изучили переменность их профилей и картины лучевых скоростей. Лучевая скорость по запрещенным эмиссиям ([N II] 5754.64, [Fe II] 5261.62, [Fe II] 7155.14 и [Ni II] 7377.83 A) принята в качестве системной Vsys=–34±1.4 км/с. В спектрах отождествлены около дюжины фотосферных абсорбций ионов CNO-триады и Si III. Их стабильное положение, Vr(abs)=–73.8 км/с, сдвинутое относительно Vsys на –40 км/с, указывает на то, что эти абсорбции формируются в области псевдофотосферы. В спектрах отсутствуют эмиссии высокого возбуждения ([O I] 5577, 6300, 6363 Å, [O III] 4959 и 5007 Å, а также He II 4686 Å). Лучевая скорость Vr (DIBs)=–11.8 км/с по многочисленным DIBs согласуется с положением межзвездных компонентов D-линий Na I и K I, формирующихся в галактическом рукаве Персея. По измерениям эквивалентных ширин 9 DIBs определены избыток цвета E(B–V)=0.34±0.03m и межзвездное поглощение Av=1.09m.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1245-1258 (2023) | Рубрика: 18

 

Саванов И.С., Нароенков С.А., Наливкин М.А., Дмитриенко Е.С. «Циклы активности звезды FK Com» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1259-1266 (2023)

Представлены результаты фотометрических наблюдений хромосферно активной звезды FK Com (прототипа одноименной группы), выполненные в течение последних 5 лет (2018–2023 гг.) на обсерваториях ИНАСАН в Звенигороде, в Симеизской обсерватории ИНАСАН и на Российско-Кубинской обсерватории в Гаване (Республика Куба). В общей сложности за период с 2018 по 2023 г. мы получили 9060 оценок блеска звезды в фильтре V. Наши измерения, а также данные из литературных источников и из архива Kamogata Wide-field Survey (KWS) были объединены в единый массив, включающий 17 653 измерений в интервале длительностью порядка 57 лет. На основе построенного по этим данным спектра мощности установлены возможные циклы активности Pcycl, которые составляют, по нашей оценке, 2.4, 5.63, 8, 13.6, 30 и 49 лет. Доминирующим является Pcycl продолжительностью в 5.63 года. Показано, что этот найденный нами по обширным данным доминирующий цикл с величиной порядка 5.63 лет (5.4–5.8 лет по другим литературным источникам) прослеживается и в результатах анализа предыдущих исследований. Результаты о циклах активности FK Com сопоставлены с данными о долговременной переменности еще двух звезд рассматриваемого типа – HD 199178 (V1794 Cyg) и ET Dra. На основе данных о Pcycl других хромосферно активных звезд (по литературным источникам и нашим измерениям) проанализирована диаграмма вида log(1/Prot)–log(Pcycl/Prot). Сделано заключение о сопоставимости выполненных нами определений величин циклов активности звезд типа FK Com с данными для звезд типа RS CVn.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1259-1266 (2023) | Рубрика: 18

 

Скляревский А.М., Воробьев Э.И. «Вспышки светимости во взаимодействующих протопланетных системах» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1267-1285 (2023)

Объекты типа FU Ориона (фуоры) характеризуются короткими (десятки или сотни лет) эпизодическими вспышками, во время которых светимость растет на порядки величины. Возможной причиной таких вспышек могут являться тесные сближения звезд и протопланетных дисков. Численные расчеты показывают, что для генерации вспышки с характеристиками, близкими к фуорам, требуется достаточно близкий пролет, с периастром от нескольких а.е. до нескольких десятков а.е. Однако звездные объекты в фуорах, представляющих собой двойные системы (включая непосредственно FU Ориона), обычно разнесены на сотни а.е. Простые математические оценки показывают, что с такими параметрами компоненты двойной системы должны двигаться на порядок величины быстрее наблюдаемой дисперсии скоростей в молодых звездных скоплениях. Таким образом, вспышки светимости либо инициируются с некоторой временнóй задержкой, либо для инициации вспышки такие тесные сближения не требуются и всплеск светимости происходит не за счет первичного гравитационного возмущения в протопланетном диске. В работе использовалось численное гидродинамическое моделирование столкновения системы, состоящей из звезды, окруженной протопланетным диском, и бездискового внешнего звездного объекта. Показано, что к вспышкам светимости могут приводить даже пролеты с большим периастром порядка 500 а.е., при этом задержка между прохождением периастра и непосредственно вспышкой может достигать нескольких тысяч лет. Впервые показано посредством численного моделирования, что возмущение центрального диска, вызванное гравитационным воздействием пролетающего внешнего объекта, может запускать каскадный процесс, во время которого сначала развивается тепловая неустойчивость во внутреннем диске, а затем магниторотационная. Вследствие поочередного развития этих неустойчивостей возникает резкий рост темпа аккреции вещества на звезду, также выражающийся в повышении светимости более чем на 2 порядка величины.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1267-1285 (2023) | Рубрика: 18

 

Тутуков А.В., Чупина Н.В., Верещагин С.В. «Кинематика высокоскоростных звезд в пределах 300 пк от Солнца по данным Gaia DR3» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1286-1310 (2023)

По данным Gaia DR3 изучена кинематика звезд из Солнечных окрестностей с радиусом 300 пк. Наша выборка включает n=970171 звезд – AG300 (A – ансамбль, G – Gaia, 300 – радиус исследуемой зоны в пк). Кинематика этих звезд отражает морфологию основных звездных населений Галактики: звездного диска, балджа, гало и звездной короны сверхмассивной черной дыры (СМЧД). Наличие в AG300 звезд со скоростями, превосходящими скорость ухода из Галактики, свидетельствует о присутствии в околосолнечном пространстве внегалактических звезд, принадлежащих звездному компоненту локального скопления галактик. Показано, что известные механизмы ускорения пространственного движения звезд позволяют создать звездное гало галактик, звездную корону СМЧД в ее ядре, межгалактическую звездную среду скоплений галактик и пространства между скоплениями галактик. Каталог AG300 позволяет идентифицировать представителей всех названных компонентов.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1286-1310 (2023) | Рубрика: 18

 

Обридко В.Н., Соколов Д.Д., Кацова М.М. «Структура солнечного цикла и циклов активности звезд поздних спектральных типов» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1311-1321 (2023)

Показано, что использование описания солнечного цикла, учитывающего нечетную зональную гармонику магнитного поля Солнца, позволяет углубить наши знания о двух важных аспектах солнечной активности: во-первых, уточнить и расширить предсказания на ближайшее будущее эволюции циклической активности Солнца; во-вторых, сформулировать программу мониторинга спектрофотометрических характеристик излучения звезд, подобных Солнцу, нацеленную на получение новой информации об их магнитных полях.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1311-1321 (2023) | Рубрика: 18

 

Белов С.А., Завершинский Д.И., Богачев С.А., Леденцов Л.С. «Темп формирования солнечных нановспышек в различных спектральных диапазонах» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1322-1331 (2023)

Частота и темп формирования солнечных нановспышек (НВ) измерены в 6 корональных спектральных диапазонах (094, 131, 171, 193, 211, 335 Å) и одном, относящимся к переходному слою (304 Å). Были использованы данные SDO/AIA, полученные в минимуме солнечной активности в мае 2019 г. Мы проанализировали одну и ту же область Солнца размером 360×720″ во всех каналах на протяжении интервала времени 1 ч. Для поиска НВ во всех спектральных диапазонах мы применили одинаковый алгоритм, основанный на анализе амплитуды быстрых уярчений на изображениях. Частота и темп НВ, как можно ожидать, существенно различаются в различных диапазонах. Для порога 5σ наибольшая частота НВ, 207 с–1, измерена в канале 171 Å. Далее следуют спектральные диапазоны 193 Å (85% от канала 171 A), 211 Å (74%) и 131 Å (63%). Мы не смогли достоверно измерить частоту в каналах 094 и 335 Å, но установили, что она составляет менее 15% от частоты в канале 171 A. В канале 304 Å мы обнаружили большое число уярчений, которые не имеют соответствия в короне. Тем не менее около 40% корональных НВ имеют соответствие в линии 304 Å, с порогом выше 5σ.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1322-1331 (2023) | Рубрика: 18

 

Серов С.А., Серова С.С. «Лучистый теплообмен: асимптотическое решение кинетического уравнения распространения излучения, асимптотическое приближение n-го порядка и уточненные граничные условия» Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1332-1342 (2023)

Предложено новое асимптотическое приближение n-го порядка для использования в расчетах распространения излучения в оптически толстых средах без рассеяния; асимптотическое приближение проще и точнее известного диффузионного приближения. Показано, что для оптически толстых сред асимптотическое решение кинетического уравнения распространения излучения без рассеяния является асимптотическим разложением точного интегрального решения этого кинетического уравнения. Получен строгий вывод уравнения диффузионного приближения. Выведены важные для практического применения в расчетах распространения излучения уточненные граничные условия.

Астрономический журнал, 100, № 12, с. 1332-1342 (2023) | Рубрика: 18

 

Бобылев В.В. «Оценка расстояния от центра Галактики до Солнца по цефеидам, расположенным близко к солнечному кругу» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 581-588 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823090024

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 581-588 (2023) | Рубрика: 18

 

Масленникова Н.А., Татарников А.М., Татарникова А.А., Додин А.В., Шенаврин В.И., Бурлак М.А., Желтоухов С.Г., Страхов И.А. «Повторная симбиотическая новая τ Северной Короны перед вспышкой» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 589-604 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823090036

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 589-604 (2023) | Рубрика: 18

 

Саванов И.С. «Активность молодого аналога Солнца звезды HD 109833 и оценки потери вещества атмосфер двух ее планет» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 605-611 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823090048

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 605-611 (2023) | Рубрика: 18

 

Шиманчук Д.В., Шмыров А.С., Шмыров В.А. «Маневр ухода из окрестности коллинеарной точки либрации при использовании сил светового давления» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 612-622 (2023)

DOI: 10.31857/S032001082309005X

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 9, с. 612-622 (2023) | Рубрика: 18

 

Тюльбашев С.А., Китаева М.А., Брылякова Е.А., Тюльбашев В.С., Тюльбашева Г.Э. «Поиск вращающихся радиотранзиентов в Пущинском многолучевом обзоре» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 626-632 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823090061

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 626-632 (2023) | Рубрика: 18

 

Малофеев В.М., Малов О.И., Теплых Д.А., Тимиркеева М.А. «Обнаружение радиоизлучения от гемингаподобного гамма-пульсара J1836+5925» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 633-640 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823100029

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 633-640 (2023) | Рубрика: 18

 

Потапов В.А., Андрианов С.А. «Проверка гипотезы о существовании планеты, обращающейся вокруг пульсара B0329+54 (J0332+5434)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 641-646 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823100066

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 641-646 (2023) | Рубрика: 18

 

Афонина М.Д., Бирюков А.В., Попов С.Б. «Эволюционный статус долгопериодических радиопульсаров» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 647-653 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823090012

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 647-653 (2023) | Рубрика: 18

 

Матевосян А.А., Барсуков Д.П. «Влияние искривления пространства на момент инерции магнитного поля пульсара» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 654-660 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823100042

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 654-660 (2023) | Рубрика: 18

 

Офенгейм Д.Д., Штернин П.С., Пиран Ц. «Нейтронные звезды с максимальной массой – ключ к физике сверхплотного вещества» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 661-668 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823100054

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 661-668 (2023) | Рубрика: 18

 

Кузин А.В. «Наведенное магнитное поле в аккреционных дисках вокруг нейтронных звезд» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 669-676 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823100017

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 669-676 (2023) | Рубрика: 18

 

Маркозов И.Д., Каминкер А.Д., Потехин А.Ю. «Гидродинамическое моделирование структуры аккреционного канала рентгеновского пульсара с учетом резонансного рассеяния» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 677-685 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823100030

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 677-685 (2023) | Рубрика: 18

 

Уваров Ю.А., Быков А.М. «О влиянии магнитной турбулентности на спектры послесвечения гамма-всплесков» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 686-692 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823100078

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 10, с. 686-692 (2023) | Рубрика: 18

 

Зазнобин И.А., Буренин Р.А., Белинский А.А., Бикмаев И.Ф., Гильфанов М.Р., Додин А.В., Додонов С.Н., Еселевич М.В., Желтоухов С.Г., Иртуганов Э.Н., Котов С.С., Кривонос Р.А., Лыскова Н.С., Малыгин Е.А., Масленникова Н.А., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Моисеев А.В., Опарин Д.В., Потанин С.А., Постнов К.А., Сазонов С.Ю., СафоновБ.С., Сахибуллин Н.А., Старобинский А.А., Сусликов М.В., Сюняев Р.А., Татарников А.М., Усков Г.С., Уклеин Р.И., Хабибуллин И.И., Хамитов И.М., Хорунжев Г.А., Чуразов Е.М., Шабловинская Е.С., Шатский Н.И. «Оптическое отождествление и спектроскопические измерения красных смещений 216 скоплений галактик из обзора всего неба СРГ/еРОЗИТА» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 695-716 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110104

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 695-716 (2023) | Рубрика: 18

 

Усков Г.С., Сазонов С.Ю., Гильфанов М.Р., Лапшов И.Ю., Сюняев Р.А. «Рентгеновские свойства мощного квазара PG 1634+706 на ζ=1.337 по данным обсерваторий СРГ и XMM им. Ньютона» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 717-734 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110098

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 717-734 (2023) | Рубрика: 18

 

Карасев Д.И., Семена А.Н., Мереминский И.А., Лутовинов А.А., Буренин Р.А., Кривонос Р.А., Сазонов С.Ю., Арефьев В.А., Бунтов М.В., Лапшов И.Ю., Левин В.В., Павлинский М.Н., Ткаченко А.Ю., Штыковский А.Е. «Обзор плоскости Галактики в области галактической долготы L≃20° телескопом ART-XC обсерватории СРГ. Каталог источников» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 735-745 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110037

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 735-745 (2023) | Рубрика: 18

 

Гончаров Г.А., Марчук А.А., Ховричев М.Ю., Мосенков А.В., Савченко С.С., Ильин В.Б., Поляков Д.М., Смирнов А.А. «Новые карты межзвездного поглощения на основе данных Gaia и других обзоров неба» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 746-770 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110025

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 746-770 (2023) | Рубрика: 18

 

Николаева Е.А., Бикмаев И.Ф., Иртуганов Э.Н., Горбачев М.А., Сусликов М.В., Гумеров Р.И., Сахибуллин Н.А. «Исследование диска Be-звезды в двойной массивной рентгеновской системе IGR J21343+4738» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 771-779 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110074

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 771-779 (2023) | Рубрика: 18

 

Кочкина В.Ю., Колбин А.И., Борисов Н.В., Бикмаев И.Ф. «Природа затменного поляра 1RXS J184542.4+483134» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 780-795 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110050

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 780-795 (2023) | Рубрика: 18

 

Фадеев Ю.А. «Теоретические соотношения период–радиус и период–светимость Мирид с солнечной металличностью» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 796-805 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110013

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 796-805 (2023) | Рубрика: 18

 

Струминский А.Б., Садовский А.М., Григорьева И.Ю. «Расширение источника мягкого рентгеновского излучения и ''магнитная детонация'' в солнечных вспышках» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 806-818 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110086

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 806-818 (2023) | Рубрика: 18

 

Леденцов Л.С. «Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 819-828 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110062

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 819-828 (2023) | Рубрика: 18

 

Кичатинов Л.Л. «Происхождение приповерхностного слоя неоднородного вращения Солнца» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 829-836 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823110049

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 11, с. 829-836 (2023) | Рубрика: 18

 

Петров А.Е., Левенфиш К.П., Пономарёв Г.А. «Реверберации пульсарной туманности в созвездии Парусов» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 839-848 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823120069

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 839-848 (2023) | Рубрика: 18

 

Винокуров А.С., Атапин К.Е., Костенков А.Е., Соловьева Ю.Н. «Исследование ультраяркого рентгеновского источника VII Zw 403 ULX в рентгеновском и оптическом диапазонах» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 849-858 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823120082

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 849-858 (2023) | Рубрика: 18

 

Тимиркеева М.А., Малов И.Ф. «Углы между магнитным моментом и осью вращения в радиопульсарах с жестким излучением» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 859-868 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823120070

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 859-868 (2023) | Рубрика: 18

 

Барсуков Д.П., Морозов И.К., Попов А.Н. «Влияние мелкомасштабного поля на нагрев полярной шапки радиопульсара J0901–4046» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 869-874 (2023)

DOI: 10.31857/S032001082312001X

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 869-874 (2023) | Рубрика: 18

 

Корягин С.А. «Токовый слой как оптимальный синхротронный мазер на радиопульсаре» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 875-881 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823120045

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 875-881 (2023) | Рубрика: 18

 

Лисицин Д.Д., Шакура Н.И. «Эффекты перестановочной неустойчивости при дисковой аккреции на нейтронные звезды с сильными магнитными полями» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 882-887 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823120057

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 882-887 (2023) | Рубрика: 18

 

Каминкер А.Д., Потехин А.Ю., Яковлев Д.Г. «Нейтринное излучение при сверхвспышках нейтронных звезд» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 888-896 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823120033

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 12, с. 888-896 (2023) | Рубрика: 18

 

Галушина Т.Ю., Летнер О.Н., Сюсина О.М. «Влияние светового давления и эффекта Ярковского на резонансное поведение астероидов с малыми перигелийными расстояниями» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 85, с. 101-116 (2023)

На примере трех объектов с малыми перигелийными расстояниями (3200 Phaethon, 394130 2006 HY51, 137924 2000 BD19) проведено исследование влияния эффекта Ярковского и светового давления на орбитальную эволюцию астероидов. Показано, что данные возмущающие ускорения оказывают незначительное влияние на поведение большой полуоси и характеристик орбитальных резонансов, приводя к изменению расстояния до планет и количества сближений астероидов с ними. Возмущения не влияют на интервал предсказуемости движения и поведение характеристик апсидально-нодальных резонансов.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 85, с. 101-116 (2023) | Рубрика: 18

 

Ledkov A., Pikalov R. «Nonlinear Control of Tether Retrieval in an Elliptical Orbit» Russian journal of nonlinear dynamics (Нелинейная динамика – до 2018 г.), 19, № 2, с. 201-218 (2023)

Tether retrieval is an important stage in many projects using space tether systems. It is known that uniform retrieval is an unstable process that leads to the winding of the tether on a satellite at the final stage of retraction. This is a serious obstacle to the practical application of space tethers in the tasks of climbing payloads to a satellite and docking the spacecraft with a tethered satellite after its capture. The paper investigates the plane motion of a space tether system with a massless tether of variable length in an elliptical orbit. A new control law that ensures the retrieval of the tether without increasing the amplitude of oscillations at the final stage is proposed. The asymptotic stability of the space tether system’s controlled motion in an elliptical orbit is proved. A numerical analysis of tether retrieval is carried out. The influence of the eccentricity of the orbit on the retrieval process is investigated. The results of the work can be useful in preparing missions of the active space debris removal and in performing operations involving tether retrieval. Keywords: space tether system, retrieval, nonlinear, control law, tether. DOI:10.20537/nd230401

Russian journal of nonlinear dynamics (Нелинейная динамика – до 2018 г.), 19, № 2, с. 201-218 (2023) | Рубрика: 18

 

Vaskova V.S., Rodnikov A.V. «On a Sailed Spacecraft Motion along a Handrail Fixed to Two Heliocentric Space Stations» Russian journal of nonlinear dynamics (Нелинейная динамика – до 2018 г.), 19, № 3, с. 359-370 (2023)

Motion of a particle modeling a spacecraft with a solar sail along a handrail joining two heliocentric space stations is considered under the assumption that the sail is a perfect reflecting plane that can be located at any angle with respect to the direction of solar rays, the particle does not leave the plane of the orbit of the stations, the handrail is a tether that realizes an ideal unilateral constraint whose boundary is some ellipse, and the particle motion is sufficiently fast with respect to the orbital motion of the stations to neglect noninertiality of the orbital frame of reference. The equations of particle motion are written in dimensionless form without parameters, and the existence of an energy integral for the case of the sail orientation depending only on the spacecraft location is established. This integral is used for complete integration of the equations of motion for the particle relocations along the constraint boundary. The optimal length of the tether for the fastest relocation of a particle between the most remote points of the constraint boundary is computed for the case of the sail being orthogonal to the solar rays throughout the motion. Such a relocation time is computed in dimensionless form and for some real and hypothetical situations. A set of pairs of points in the constraint boundary between which relocation along the constraint boundary with zero initial and final velocities and with the invariably oriented sail is possible is constructed depending on the eccentricity of the ellipse. The result is presented as several plots that illustrate the evolution of the pairs’ regions as the eccentricity of the ellipse changes. Keywords: space tether system, handrail constraint, unilateral constraint, solar sail, heliocentric space station. DOI:10.20537/nd230802

Russian journal of nonlinear dynamics (Нелинейная динамика – до 2018 г.), 19, № 3, с. 359-370 (2023) | Рубрика: 18

 

Rodnikov A.V. «Keeping a Solar Sail near the Triangular Libration Point of a Dumbbell-Shaped or Binary Asteroid» Russian journal of nonlinear dynamics (Нелинейная динамика – до 2018 г.), 19, № 4, с. 521-532 (2023)

The possibility of keeping a spacecraft with a solar sail near an unstable triangular libration point of a minor planet or a binary asteroid is studied under the assumption that only the gravitation and the solar radiation influence the spacecraft motion. The case where the solar sail orientation remains unchanged with respect to the frame of reference of the heliocentric orbit of the asteroid mass center is considered. This means that the angle between the solar sail normal and ecliptic, as well as the angle between this normal and the solar rays at the current point, does not change during the motion. The spacecraft equations of motion are deduced under assumptions of V.V. Beletsky’s generalized restricted circular problem of three bodies, but taking into account the Sun radiation. The existence of a manifold of initial conditions for which it is possible to choose the normal direction that guarantees the spacecraft bounded motion near the libration point is established. Moreover, the dimension of this manifold coincides with that of the phase space of the problem at which the libration point belongs to the manifold boundary. In addition, some proposals for stabilization of the spacecraft motions are formulated for trajectories beginning in the manifold. Keywords: solar sail, libration point, binary asteroid, three-body problem. DOI:10.20537/nd230801

Russian journal of nonlinear dynamics (Нелинейная динамика – до 2018 г.), 19, № 4, с. 521-532 (2023) | Рубрика: 18

 

Степанова И.Э., Ягола А.Г., Лукьяненко Д.В., Колотов И.И. «О построении аналитических моделей магнитного поля Меркурия по спутниковым данным» Физика Земли, № 6, с. 175-189 (2023)

Предложена новая методика аналитического описания магнитного поля Меркурия по данным спутниковых миссий на основе локальной и региональной версий метода линейных интегральных представлений. Обратная задача по нахождению источников поля редуцируется к решению плохо обусловленных систем линейных алгебраических уравнений с приближенно заданной правой чаcтью. Построены карты изолиний z-компоненты вектора магнитной индукции в декартовой системе координат, жестко связанной с планетой, а также региональная S-аппроксимация радиальной компоненты поля. Приводятся результаты математического эксперимента по аналитическому продолжению магнитного поля в сторону источников.

Физика Земли, № 6, с. 175-189 (2023) | Рубрика: 18

 

Мелкумян А.А., Белов А.В., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Форбуш-понижения и геомагнитные возмущения: 1. События, связанные с разными типами солнечных и межпланетных источников» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 699-714 (2023)

Исследуются статистические связи между геомагнитными индексами и характеристиками космических лучей и межпланетных возмущений для Форбуш-понижений, связанных с: а) корональными выбросами массы из активных областей, сопровождавшимися солнечными вспышками; б) волоконными выбросами вне активных областей; в) высокоскоростными потоками из корональных дыр; г) несколькими источниками. Для спорадических Форбуш-понижений, с использованием статистических методов, сравнивается зависимость геомагнитных индексов от параметров космических лучей и солнечного ветра при наличии или отсутствии магнитного облака. Полученные результаты показали: а) самая высокая геоэффективность характерна для межпланетных возмущений, связанных с выбросами солнечного вещества из активных областей, при наличии магнитного облака; самая низкая – для рекуррентных возмущений; б) спорадические и рекуррентные события отличаются не только величиной геомагнитных индексов и южной компоненты магнитного поля, но и характером связи между ними; в) геоэффективность транзиентных возмущений солнечного ветра зависит от наличия или отсутствия магнитного облака сильнее, чем от типа солнечного источника; г) для межпланетных возмущений, связанных с волоконными выбросами вне активных областей, при наличии магнитного облака геоэффективность зависит только от южной компоненты магнитного поля, для остальных типов возмущений – и от других параметров солнечного ветра.

Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 699-714 (2023) | Рубрика: 18

 

Деминов М.Г., Бадин В.И., Деминов Р.Г., Непомнящая Е.В. «Индекс солнечной активности для критической частоты E-слоя» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 815-821 (2023)

Индекс P=(F1+F81)/2 является оптимальным индексом солнечной активности для критической частоты E-слоя foE, где F1 и F81 – поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см в данный день и среднее за 81 день значение этого потока, центрированное на данный день. Поэтому для вычисления (F81 в данный день необходимо знание F1 не только в этот и предыдущие дни, но и на 40 дней вперед. Вместо индекса F81 в задачах краткосрочного прогноза этого индекса может быть использован F(27, 81) – средневзвешенный индекс солнечной активности с характерным временем 27 дней за данный и предыдущие 80 дней. Поэтому для вычисления индекса F(27, 81) достаточно знания F1 в данный день и предыдущие дни. В данной работе представлены первые оценки эффективности такой замены для foE. Для этого проанализированы изменения точности расчетов foE при замене индекса P на P*=(=(F1+ F(27, 81))/2 в эмпирических моделях, построенных по данным foE ионосферных станций в дневные часы на средних и субавроральных широтах за 1959–1995 гг. Получено, что индексы P и P* практически эквиваленты для вычисления foE по построенным эмпирическим моделям на этих широтах: разница коэффициентов вариации для foE не превышает 0.3% в каждый из сезонов на разных фазах солнечных циклов. Следовательно, индекс P* может быть рекомендован для использования в задачах краткосрочного прогноза foE, поскольку он основан на индексах F1 за данный и предыдущие дни в отличие от индекса P, для вычисления которого необходим прогноз F1 на 40 дней вперед.

Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 815-821 (2023) | Рубрика: 18

 

Кириллов А.С., Белаховский В.Б., Маурчев Е.А., Балабин Ю.В., Германенко А.В., Гвоздевский Б.Б. «Инфракрасное свечение окиси азота в средней атмосфере Земли в событиях GLE 23-го солнечного цикла» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 822-831 (2023)

Рассмотрена кинетика образования колебательно-возбужденных молекул NO(X2П, v>0) на высотах средней атмосферы Земли во время высыпания высокоэнергичных протонов. Проведен расчет профилей интенсивностей свечения инфракрасных полос окиси азота 5.3 мкм и 2.7 мкм в случае высыпания в атмосферу Земли высокоэнергичных протонов во время событий GLE65, GLE67, GLE69, GLE70 23-го солнечного цикла. Расчеты показали, что наибольшие значения интегральной интенсивности свечения полос 5.3 мкм и 2.7 мкм получаются для GLE69 и составляют 5.7 кР (килорэлей) и 0.18 кР соответственно. Сравнение результатов расчета для полосы 5.3 мкм во время события GLE69 с экспериментальными данными, полученными с космического летательного аппарата TIMED 20 января 2005 г., показало завышение результатов расчета в два раза.

Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 822-831 (2023) | Рубрика: 18

 

Куражковский А.Ю., Цельмович В.А., Куражковская Н.А. «Соответствие горизонтов отложений, обогащенных космической пылью, экскурсам геомагнитного поля» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 832-839 (2023)

Исследована связь между всплесковыми возрастаниями потоков пылевого космического вещества на земную поверхность (в основном представленного частицами самородных металлов) и поведением полярности главного геомагнитного поля. С этой целью проведен поиск горизонтов древних отложений с высокой концентрацией пылевого космического материала (превышающей фоновую концентрацию более чем на порядок). Такие повышенные концентрации пылевых космических частиц были обнаружены в отложениях торфа, соответствующих экскурсу Этруссия (2.5–3 тыс. лет назад), а также в древних морских отложениях мела и палеогена. Всего нами обнаружено 5 горизонтов с высокой концентрацией пылевого космического материала. Их мощности составляли до 1 м. Измерение палео- и петромагнитных параметров образцов, отобранных по мощности осадочных толщ, показало, что начало накопления этих горизонтов совпало с экскурсами геомагнитного поля. При этом процесс обогащения отложений пылевыми частицами мог продолжаться несколько дольше, чем длился экскурс геомагнитного поля. Получено свидетельство того, что столкновения Земли с плотными потоками космической пыли могли совпадать с кратковременными нарушениям полярности геомагнитного поля, но не оказывали продолжительного влияния на работу геодинамо.

Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 6, с. 832-839 (2023) | Рубрика: 18

 

Мозжорина Т.Ю., Рожков А.А. «Анализ целесообразности уточнения математической модели аэродинамического сопротивления при оптимизации управления вывода на низкую орбиту Земли малоразмерного спутника при горизонтальном старте» Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 8, с. 53-58 (2023)

Заключение. Показано, что использование уточненной модели аэродинамического сопротивления при рассматриваемой постановке задачи не дает существенного изменения результатов оптимизации управления вектором тяги. При решении подобных задач вертикального старта результат может качественно измениться. Полученные результаты по изменению величины аэродинамического сопротивления могут представлять интерес, например, для задач по исследованию нагрева носовой части ракеты, что не рассматривалось в данной работе. Следует отметить, что в математической модели не были учтены конструкторские ограничения, такие как допустимые углы поворота вектора тяги и прочностные ограничения. Линейная интерполяция коэффициента аэродинамического сопротивления и температуры воздуха по высоте не повлияла на сходимость метода Ньютона, хотя и связана с возникновением разрывов производных этих величин.

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 8, с. 53-58 (2023) | Рубрика: 18

 

Мозжорина Т.Ю., Смирнов Е.А. «Оптимизация управления космическим аппаратом при перелете с орбиты земли на орбиту Венеры под солнечным парусом» Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 11, с. 66-72 (2023)

Представляет интерес использование солнечного паруса в межпланетных перелетах. Возможность осуществления межпланетных перелетов без затрат топлива очень привлекательна, но возникает ряд проблем при ее реализации. Давление света мало и уменьшается при увеличении расстояния от Солнца. В силу этого размер солнечного паруса должен быть достаточно большим и он должен быть изготовлен из сверхлегкого материала. Первым успешным проектом был японский IKAROS, запущенный в 2010 г. Одним из успешных американских проектов является аппарат LightSail-2. Разработки солнечного паруса ведутся в настоящее время и в России. Появились работы по численному моделированию и оптимизации перелетов малых космических аппаратов (КА) под солнечным парусом или с использованием ионных двигателей в пределах Солнечной системы. Цель исследования – провести оптимизацию управления солнечным парусом в межорбитальном перелете между орбитами Земли и Венеры, тем самым проверить возможность осуществления перелета к планете, находящейся на более близкой к Солнцу орбите, при помощи солнечного паруса. Расчетное исследование планировалось провести, используя принцип максимума Понтрягина численным методом пристрелки. Постановка задачи оптимизации, математическое моделирование межорбитального перелета и применяемые численные методы. Задача оптимального управления (ОУ) углом солнечного паруса при движении КА в солнечной системе решается при использовании принципа максимума Понтрягина. Эта задача сводится к краевой задаче системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Для численного решения краевой задачи часто прибегают к методу вариации управлений. В данной работе был применен метод пристрелки. Метод пристрелки обладает рядом преимуществ и недостатков. С одной стороны, он наиболее точен при численном решении краевых задач, с другой – возникают определенные сложности при подборе начальных значений параметров пристрелки, особенно при размерности системы ДУ больше 4. Однако трудности в реализации этого расчетного метода при наличии опыта работы с методом Ньютона могут быть преодолены как для задач без ограничения на управление, так и для задач ОУ с переключением. Заключение. По результатам проведенного расчетного исследования может быть сделан вывод о возможности осуществления гелиоцентрической части перелета КА малой массы с орбиты Земли на орбиту Венеры при помощи солнечного паруса и найден закон оптимального управления углом установки паруса. Необходимо затормозить скорость движения КА по орбите, чтобы влияние силы притяжения Солнца привело к уменьшению расстояния от КА до Солнца. Для этого нужно установить солнечный парус при положительных углах по отношению к тангенциальной составляющей скорости КА. Подтверждена работоспособность численного метода решения краевых задач, метода пристрелки при решении задач ОУ с нелинейными системами ОДУ. Введенное ограничение на углы установки паруса не повлияло на результаты расчета.

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 11, с. 66-72 (2023) | Рубрика: 18

 

Малютин В.А., Белова О.М., Бычков К.В., Горшков А.Б., Купряков Ю.А. «Выявление неоднородной структуры надфотосферных образований по наблюдениям в пяти линиях водорода, гелия и кальция на примере протуберанца 22.10.2013» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2360801 (2023)

Приведены результаты расчетов излучения в спектральных линиях водорода, гелия и кальция по наблюдениям спокойного протуберанца, проведенных на горизонтальной солнечной установке HSFA-2 обсерватории Ондржейов (Астрономический институт Чешской Академии наук). В ходе анализа наблюдений определены интегральные потоки в линиях. В рамках предположения о прозрачности протуберанца в непрерывном спектре оптического диапазона, но с учётом возможного самопоглощения в спектральных линиях, в модели нагретого газа вычислены параметры протуберанца путём сравнения теоретических потоков в спектральных линиях с наблюдаемыми. Сопоставление сразу по пяти линиям позволило с большой степенью уверенности восстановить параметры излучающего газа. В трёх эпизодах из четырёх наблюдения можно объяснить только при учёте неоднородности газа.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2360801 (2023) | Рубрика: 18

 

Иванов В.А., Галкин В.И. «Множественная генерация образов в оптической модели детектора СФЕРА-3» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2360802 (2023)

Изучение происхождения и распространения космических лучей в диапазоне от 1 до 1000 ПэВ имеет важное значение. Разрабатывается новая установка СФЕРА-3 с более высокой светосилой и лучшим оптическим разрешением на основе опыта, полученного при эксплуатации аэростатной установки СФЕРА-2. В данной работе представлен моделирующий комплекс для генерации образов черенковского света на детекторной мозаике телескопа СФЕРА-3.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2360802 (2023) | Рубрика: 18

 

Еремьянц В.Э. «Перспективы использования кривошипно-коромысловых ударных механизмов С. Абдраимова в буровых автоматах-информаторах для космических исследований» Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 23, № 12, с. 79-87 (2023)

Приведена краткая история развития научного направления по созданию ручных ударных механизмов для бурения горных пород. Отмечены научные школы, занимающиеся в разное время разработкой кривошипно-коромысловых, кулачковых и электромагнитных ударных механизмов, перспективных для их использования в буровых автоматах-информаторах для исследования поверхностных слоев космических тел. Приведены результаты исследования и использования таких механизмов в опытных образцах буровых установок ЛБ09 и МБ02 для бурения скважин на поверхности Луны и Марса. Описаны новые кривошипно-коромысловые механизмы переменной структуры, разрабатываемые в Институте машиноведения и автоматики НАН КР и опробованные на практике на протяжении последних двух десятилетий. Обоснована перспективность их использования в буровых автоматах-информаторах для бурения скважин на поверхности космических тел.

Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 23, № 12, с. 79-87 (2023) | Рубрика: 18

 

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66 (2023)

Специальный выпуск сборника «Труды Института прикладной астрономии РАН» содержит материалы двух конференций, организованных Институтом прикладной астрономии РАН в Санкт-Петербурге: Всероссийской радиоастрономической конференции «Радиотелескопы, аппаратура и методы радиоастрономии» (ВРК-2022), прошедшей с 19 по 23 сентября 2022 г., и Всероссийской конференции «Фундаментальное и прикладное координатно-временное и навигационное обеспечение» (КВНО-2021), прошедшей с 15 по 19 апреля 2021 г. Представленные в сборнике статьи посвящены современному состоянию радиотелескопов России и направлениям их развития, отечественным и зарубежным проектам новых инструментов, антеннам и антенно-фидерным устройствам, аппаратуре и методам достижения высокой чувствительности, цифровым и информационным технологиям в радиоастрономии, а также защите от помех. Материалы охватывают широкий круг теоретических, методических и организационно-правовых вопросов в области фундаментального и прикладного КВНО. Особое внимание уделено вопросам поддержания, развития и использования системы ГЛОНАСС; установления и поддержания систем отсчета; мониторинга параметров вращения Земли; хранения и синхронизации шкал времени; определения параметров гравитационного поля Земли и др. Подробно рассмотрены современные высокоточные технические средства и методы КВНО: радиоинтерферометрические комплексы со сверхдлинными базами, системы лазерной локации ИСЗ и Луны, глобальные навигационные спутниковые системы, стандарты времени и частоты, геоинформационные системы и др., а также способы их объединения – колокации. В сборник также вошли результаты последних научных исследований, выполненных в Институте прикладной астрономии РАН.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 66 (2023) | Рубрики: 02 18

 

Труды Института прикладной астрономии РАН № 65 (2023)

Труды Института прикладной астрономии РАН № 65 (2023) | Рубрики: 02 18