Власов П.А., Панкратьева И.Л., Полянский В.А. «Исследование ЭГД-структуры течения высокотемпературной газовой смеси с неоднородным источником заряженных частиц» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 95-101 (2022)

Рассматривается электрогидродинамическая (ЭГД) структура течения высокотемпературной частично ионизованной химически реагирующей газовой смеси в плоском канале. Примером такого течения может служить факел углеводородного пламени при атмосферном давлении. Известно, что в процессах горения источником заряженных частиц служат реакции хемоионизации. На границах зоны горения, очевидно, имеется сильная пространственная неоднородность источника ионизации. В статье показано, что при этом вблизи границ образуются узкие области объемного электрического заряда (типа биполярных двойных слоев) и даже при отсутствии внешнего приложенного поля появляются кулоновские силы, действующие на поведение горящей среды. Обнаружен режим горения, когда большая часть факела получает положительный заряд.

Лойко В.А., Добровольский А.А., Кочемасов В.Н., Сафин А.Р. «Автогенераторы на поверхностных акустических волнах (обзор)» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 25, № 3, с. 6-21 (2022)

Введение. Современные прецизионные радиотехнические системы предъявляют жесткие требования к качеству используемых источников опорных сигналов. Существует несколько различных способов построения источников опорных сигналов СВЧ-диапазона – СВЧ-автогенераторов (АГ). Одно из перспективных направлений развития таких автогенераторов – АГ с частотозадающими элементами на поверхностных акустических волнах. Цель работы. Обзор мировых достижений в области разработки частотозадающих элементов на поверхностных акустических волнах (ПАВ) и АГ на их базе. Материалы и методы. Отбор материала для анализа и обобщения проводился по доступным публикациям в общеизвестных технических журналах, рекламным проспектам и сайтам фирм – производителей устройств на ПАВ за последние 30 лет методом сравнения. Критериями отбора материала для обзора являлись: низкие значения спектральной плотности мощности частотных флуктуаций формируемого сигнала, наличие виброзащиты, наличие термостата, миниатюрность, оригинальность конструкции. Результаты. В статье проведен анализ особенностей различных способов построения АГ СВЧ-диапазона. Показано, что достижение наилучших значений спектральной плотности мощности частотных флуктуаций в АГ с частотозадающими элементами на ПАВ возможно только при применении двухпортовых резонаторов. Проведен анализ основных технических характеристик термостатированных виброустойчивых АГ. Заключение. Несмотря на большое количество различных фирм-производителей (более двадцати) на мировом рынке и многообразие различных моделей АГ с частотозадающими элементами на ПАВ (более ста различных моделей), всего две фирмы выпускают автогенераторы, стойкие к воздействию внешних вибраций и акустических шумов.

Мельников А.В., Вершков В.А., Грашин С.А., Драбинский М.А., Елисеев Л.Г., Земцов И.А., Крупин В.А., Лахин В.П., Лысенко С.Е., Немец А.Р., Нургалиев М.Р., Харчев Н.К., Хабанов Ф.О., Шелухин Д.А. «Исследование геодезических акустических и альвеновских колебаний в тороидальных термоядерных установках (Миниобзор)» Письма в ЖЭТФ, 115, № 6, с. 360-378 (2022)

Изучались геодезические акустические моды (GAM), альвеновские собственные моды (Alfven Eigenmodes – AE), стационарная и осциллирующая компонента электрического поля и их взаимосвязи с удержанием плазмы. Проверялись теоретические концепции взаимодействия GAM с другими типами плазменной турбулентности. Также рассмотрены сопутствующие вопросы: влияние методов нагрева на удержание и турбулентность плазмы, свойства примесей и пристеночного слоя плазмы. Описаны ключевые диагностики: зондирование пучком тяжелых ионов (HIBP), корреляционная рефлектометрия (CR) и многоцелевой комплекс оптических диагностик. Основные эксперименты проведены на токамаке Т-10, имеющем мощную систему электронно-циклотронного нагрева (ECRH). Поддерживающие эксперименты были проведены на стеллараторе TJ-II в Испании, токамаке COMPASS в Чехии и токамаке STOR-M в Канаде. Результаты экспериментов сопоставлены с аналитическими и численными расчетами.

Чуб В.Ф. «Формулировка задачи n тел в параметрах расширенной группы Ньютона» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 38-50 (2022)

Рассмотрен нерелятивистский аналог конформной группы – 15-параметрическая расширенная группа Галилея–Ньютона, включающая пространственно-временные переносы и гравитационные преобразования, пространственные повороты, бусты и масштабные преобразования. На основе ее 12-параметрической подгруппы (без поворотов) сформулирована нерелятивистская задача n тел с учетом известного эффекта замедления времени в гравитационном поле.

Чуб В.Ф. «Формулировка задачи n тел в параметрах расширенной группы Ньютона» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 38-50 (2022)

Рассмотрен нерелятивистский аналог конформной группы – 15-параметрическая расширенная группа Галилея–Ньютона, включающая пространственно-временные переносы и гравитационные преобразования, пространственные повороты, бусты и масштабные преобразования. На основе ее 12-параметрической подгруппы (без поворотов) сформулирована нерелятивистская задача n тел с учетом известного эффекта замедления времени в гравитационном поле.

Челноков Ю.Н. «Кватернионные методы и регулярные модели небесной механики и механики космического полета: использование параметров Эйлера (Родрига - Гамильтона) для описания орбитального (траекторного) движения. I: Обзор и анализ методов и моделей и их приложений» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 5, с. 3-31 (2022)

Рассматривается проблема регуляризации классических уравнений небесной механики и механики космического полета (астродинамики), в которых используются переменные, характеризующие форму и размеры мгновенной орбиты (траектории) изучаемого движущегося тела, и углы Эйлера, описывающие ориентацию используемой вращающейся (промежуточной (intermediate)) системы координат или ориентацию мгновенной орбиты, или плоскости орбиты движущегося тела в инерциальной системе координат. Особенности типа сингулярности (деления на ноль) этих классических уравнений порождаются углами Эйлера и эффективно устраняются с помощью использования четырехмерных параметров Эйлера (Родрига–Гамильтона) и кватернионов поворотов (вращения) Гамильтона. В работе дан обзор и анализ известных нам регулярных в указанном смысле моделей небесной механики и астродинамики, построенных с использованием параметров Эйлера и кватернионов поворота Гамильтона на основе дифференциальных уравнений возмущенной пространственной задачи двух тел. Рассмотрены приложения этих моделей в задачах оптимального управления орбитальным движением космического аппарата, решаемых с использованием принципа максимума Понтрягина. Показано, что эффективность аналитического исследования и численного решения краевых задач оптимального управления траекторным (орбитальным) движением космических аппаратов может быть кардинально повышена за счет использования регулярных кватернионных моделей астродинамики. Также дан обзор и анализ публикаций, в которых используются дуальные параметры Эйлера и дуальные кватернионы (бикватернионы Клиффорда) для решения задач управления общим пространственным движением твердого тела (космического аппарата), представляющим собой композицию вращательного (углового) и поступательного (орбитального) движений твердого тела, эквивалентную его винтовому движению, с использованием принципа обратной связи.

Черноусько Ф.Л. «Об использовании нескольких подвижных масс для переориентации тела» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 503, № 1, с. 52-56 (2022)

Предложен новый способ управления ориентацией твердого тела при помощи нескольких вспомогательных масс, движущихся относительно тела. Заданная переориентация достигается путем трех плоских поворотов, в каждом из которых движется одна масса. Алгоритм допускает значительную свободу размещения подвижных масс в теле.

Кукушкин А.В. «О существовании решений в виде неэллиптических овальных орбит с апсидальной прецессией в ньютоновой задаче двух тел. Часть 2» Прикладная физика и математика, № 4, с. 10-29 (2022)

В рамках обновленной классической задачи двух тел получено линейное обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка относительно производной по эксцентрической аномалии от функции, описывающей эффекты возмущения формы относительной орбиты в виде кеплерова эллипса, вращающегося с малой угловой скоростью вокруг центра масс двойной системы. Предъявлено строгое доказательство, что для слабо эксцентрических орбит это уравнение имеет точные решения в виде равномерно сходящегося четного ряда Фурье для производной и соответственно нечетного ряда Фурье для самой возмущающей функции. Таким образом, доказано, что уравнение Ньютона в задаче двух тел имеет точные решения за пределами первого закона Кеплера. Исследованы геометрические свойства симметрии новых орбит и показано, что они удовлетворяют всем возможным требованиям, которые могут быть предъявлены к ним физикой. Показано, что при очень малых значениях апсидальной скорости, которые имеют место в астрономии, новые вращающиеся орбиты настолько тесно прижимаются к эллиптическим, что заметить отклонение их формы от эллиптической невозможно. Однако сам факт их существования в ключевой для небесной механики классической задаче двух тел решает проблему объяснения и описания необъяснимых орбит, зарегистрированных астрономами в затменно-двойных звездах GG Ori, V974 Cyg и BW Aqr. Ключевые слова: относительная апсидальная скорость, затменные двойные звезды, орбитальная функция, вращающаяся комплексная плоскость, равномерная орбитальная прецессия, неравномерная орбитальная прецессия, относительная орбита, первый закон Кеплера.

Акоев М.А., Маркусова В.А., Москалёва О.В., Писляков В.В., Гиляревский Р.С. «Руководство по наукометрии: индикаторы развития науки и технологии» Вестник Российской академии наук (РАН), 92, № 9, с. 911-915 (2022)

Ключевые слова: наукометрия, библиометрические индикаторы, Science Citation Index, индекс Хирша, публикационная активность. DOI: 10.31857/S0869587322090067

Маханта Ч.Р., Дас М.П. «Реконструкция модели скалярного поля квинтэссенции для новой голографической модели темной энергии во Вселенной Бианки типа I» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 15, № 2, с. 79-92 (2022)

В рамках общей теории относительности в работе исследована космическая эволюция однородной по пространству и анизотропной Вселенной Бианки типа I, заполненной новой голографической темной энергией (НГТЭ) и холодной темной материей (ХТМ); при этом сделано предположение, что оба компонента Вселенной взаимодействуют между собой. Чтобы получить точные решения полевых уравнений Эйнштейна, рассмотрены два закона расширения: экспоненциальное и степенное объемное. Для обоих случаев изучено изменение некоторых ключевых космологических параметров. Установлено, что для обеих моделей анизотропный параметр уменьшается со временем и в итоге стремится к нулю. Оказалось, что модель, соответствующая экспоненциальному расширению, ведет себя как модель ХТМ, а модель, соответствующая степенному объемному расширению, – как модель ГТЭ позднего периода. Проведено также сравнение уравнения состояния и плотности энергии взаимодействия в НТГЭ (наша модель) и в модели скалярного поля квинтэссенции и найдено соответствие между ними. Потенциал квинтэссенции реконструирован таким образом, чтобы он описывал наблюдаемое ускоренное расширение Вселенной.

Брызгалов А.И., Васильевский С.А., Колесников А.Ф., Якуш С.Е. «Теплообмен цилиндрического тела с каталитической поверхностью при обтекании потоком дозвуковой неравновесной воздушной плазмы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 94-112 (2022)

Исследованы стационарные дозвуковые течения неравновесной воздушной плазмы около цилиндрического тела с плоским торцом и теплообмен в условиях, характерных для испытаний материалов в ВЧ-плазмотроне ВГУ-4 ИПМех РАН. Представлена двумерная вычислительная модель, позволяющая производить расчеты осесимметричного обтекания тел с учетом детальной кинетики частично ионизованного и диссоциированного воздуха. Проведены численные расчеты стационарных обтеканий и тепловых потоков к водоохлаждаемому цилиндрическому телу диаметром 50 мм, на переднем торце которого установлен проточный калориметр. Расчеты проведены для серии экспериментов на установке ВГУ-4 с различными металлическими тепловоспринимающими стенками калориметров (медь, серебро, золото, ниобий, тантал, бериллий, молибден). Получены характеристики течения и распределения концентраций компонент в расчетной области и вблизи поверхностей с различной каталитичностью по отношению к гетерогенной рекомбинации атомов кислорода и азота. Рассчитаны радиальные распределения кондуктивной и рекомбинационной составляющих теплового потока, а также суммарного теплового потока на поверхности обтекаемого тела. Продемонстрирован эффект сверхравновесного нагрева, приводящий к возникновению высоких тепловых потоков вблизи границы раздела материалов с сильно различающейся каталитической активностью. Сравнение с экспериментальными данными показало, что вычислительная модель позволяет предсказывать тепловые потоки на обтекаемых каталитических поверхностях с точностью не хуже 10%.

Гильманов А.Я., Федоров К.М., Шевелев А.П. «Задача о блокировании техногенной трещины в пласте суспензионной смесью» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 27-34 (2022)

Рассматривается решение задачи о блокировании техногенной трещины в пласте суспензионной смесью. Используется математическая модель, основанная на законах сохранения массы дисперсных частиц и несущей жидкости. Скорость течения дисперсных частиц по трещине рассчитывается из закона Пуазейля, отток несущей жидкости в пласт описывается законом Дарси. Определено наличие контактного разрыва, соответствующего переднему фронту оторочки суспензии. Показано, что при достижении фронтом оторочки суспензии конца трещины начинается движение отраженной волны в виде разрыва объемной доли дисперсных частиц навстречу потоку, трещина начинает блокироваться с этого конца. Установлено, что продвижение обратной волны постепенно замедляется, поэтому заблокировать всю трещину оказывается проблематичным.

Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю. «Экспериментальное исследование излучательных характеристик ударно-нагретого воздуха в ультрафиолетовой и видимой областях спектра» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 86-94 (2022)

Представлены результаты измерения интегральных и временных спектральных характеристик ударно-нагретого воздуха. Эксперименты проведены на модифицированной двухдиафрагменной ударной трубе DDST-M Института механики МГУ в интервале скоростей ударной волны от 7.5 до 11.4 км/с при давлении перед фронтом ударной волны p0=0.25 Торр. Исследован диапазон волн излучения λ=190–670 нм, соответствующий ультрафиолетовой и видимой областям спектра, в которых основной вклад в излучение дают молекулярные полосы. Проведен анализ полученных интегральных по времени спектрограмм излучения. Выделены особенности временных осциллограмм для наиболее типичных молекулярных линий спектра. Данные измерений сравниваются с экспериментальными данными других авторов.

Логвенков С.А. «Моделирование сортировки двух типов клеток в клеточном сфероиде с учетом подвижности границ областей, занятых клетками разных типов» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 102-116 (2022)

Выращивание клеточных агрегатов, полученных смешиванием клеток разных типов, в частности эмбриональных, приводит к их сортировке – формированию клеточных структур, которые характеризуются пространственным разделением больших групп клеток разных типов, отделенных друг от друга четкими границами. Типичными являются клеточные структуры, в которых компактная масса клеток одного типа окружена клетками другого типа. В настоящей работе поставлена и исследована задача о перераспределении плотностей двух типов клеток, образующих клеточный сфероид. Постановка задачи использует предложенную ранее континуальную модель биологической сплошной среды (Логвенков С.А., Штейн А.А. Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 3. С. 3), образованной двумя активно взаимодействующими клеточными фазами и жидкостью. Решены задачи, использующие два типа граничных условий, которые учитывают подвижность внешних границ областей, занятых клетками разных типов: в одном случае обе границы считаются совпадающими, а в другом – учитывается возможность их независимого перемещения. Исследовано влияние локального и нелокального законов развития активных межклеточных взаимодействий на процесс сортировки. Проведен анализ свойств решений обеих постановок задач. Показано, что решения задачи с двумя независимо перемещающимися границами более адекватно описывают явление сортировки, где клетки с более сильными стягивающими активными взаимодействиями стремятся занять центральную область, вытесняя клетки, обладающие более слабыми стягивающими взаимодействиями. Решения задачи с двумя границами обладают большей устойчивостью по отношению к возмущениям начальных условий. При этом может быть использована как нелокальная, так и локальная модель.

Колесников А.Ф., Васильевский С.А., Щелоков С.Л., Чаплыгин А.В., Галкин С.С. «Анализ возможностей локального моделирования аэродинамического нагрева в мощном ВЧ-плазмотроне ВГУ-3» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 117-124 (2022)

Определены необходимые условия локального моделирования аэродинамического нагрева на мегаваттном ВЧ-плазмотроне ВГУ-3 в дозвуковых струях высокоэнтальпийного воздуха. Установлены область в координатах "энтальпия–давление торможения" и соответственно границы скорости и высоты входа в атмосферу тела с радиусом затупления носка 1 м, для которых возможна реализация этих условий при применении моделей с эффективным радиусом 10-45 мм. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие выводы теории о том, что на установке ВГУ-3, по сравнению со 100-киловаттным ВЧ-плазмотроном ВГУ-4, существенно расширяется диапазон тепловых потоков к каталитической поверхности стандартной водоохлаждаемой модели.

Журавлёв В.Ф. «О некоторых проблемах экспериментальной проверки общей теории относительности (ОТО)» Прикладная математика и механика, 86, № 3, с. 329-336 (2022)

14 апреля 2007 года на заседании американского физического общества в Джексонвилле (Флорида) известный американский гироскопист Френсис Эверит сообщил о предварительных результатах эксперимента на специальном искусственном спутнике Земли с криогенными гироскопами. В эксперименте, который был начат в августе 2005 года и закончен в августе 2006 года при помощи гироскопа измерялась кривизна пространства-времени в окрестности Земли, которая определяется в силу основного постулата ОТО распределением материи. В настоящей заметке обсуждаются трудности, которые пришлось преодолеть при подготовке этого эксперимента.

Гарипов Г.К. «Поиск особенностей ШАЛ при регистрации запаздывающих частиц и мюонов на установке ШАЛ МГУ» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 80-89 (2022)

На установке ШАЛ МГУ изучались временные распределения частиц в широких атмосферных ливнях (ШАЛ), в которых образуется более 10⁵ частиц при взаимодействии космических лучей с энергией более 10¹⁴ эВ с атмосферой. В 3.5% ШАЛ с помощью неэкранированного детектора, расположенного на поверхности земли были зарегистрированы запаздывающие частицы. В 60% ШАЛ с помощью экранированного детектора, расположенного под слоем грунта эквивалентным 20 метрам водного столба были зарегистрированы мюоны. Сигналы детекторов регистрировались с помощью двухлучевого аналогового запоминающего осциллографа. Получено, что при наблюдении мюонов вероятность регистрации увеличивается для ШАЛ содержащих от 10⁵ до 10⁶ частиц, а при наблюдении запаздывающих частиц для ШАЛ, содержащих от 10⁶ до 10⁷ частиц. Распределение по расстояниям до оси ШАЛ при наблюдении задержанных частиц более широкое, чем для мюонов, а распределения по возрасту в пределах ошибок не отличаются. В работе рассматриваются особенности ШАЛ, в которых зарегистрированы запаздывающие частицы и предположения о том, что высота возникновения запаздывающих частиц может находиться выше высоты, на которой образуются электроны и мюоны ШАЛ.

Chakraborti M., Heinemeyer S., Saha I. «SUSY Dark Matter Direct Detection Prospects based on (g – 2)_μ» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

An electroweak (EW) sector of the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) with masses of a few hundred GeV can account for variety of experimental data, assuming the lightest neutralino to be the lightest supersymmetric (SUSY) particle: the non-observation at the LHC, searches owing to their small production cross sections, the results for the (upper limit of the) Dark Matter (DM) relic abundance and the DM Direct Detection (DD) limits. Such a light EW sector can in particular explain the reinforced 4.2 σ discrepancy between the experimental result for (g – 2)_μ, and its Standard Model (SM) prediction. Using the improved limits on (g – 2)_μ, we review the predictions for the future prospects of the DD experiments. This analysis is performed for several different realizations of DM in the MSSM: bino, bino/wino, wino and higgsino DM. We find that higgsino, wino and one type of bino scenario can be covered by future DD experiments. Mixed bino/wino and another type of bino DM can reach DD cross sections below the neutrino floor. In these cases future collider experiments must cover the remaining parameter space.

Alemanno F. «The DAMPE space mission: status and main results» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

The DArk Matter Particle Explorer (DAMPE) is a satellite orbiting at 500 km altitude in a Sun-synchronous orbit, taking data from its launch on December 17th, 2015. DAMPE is composed by several particle detectors, working together to identify incoming particles and nuclei. Main goals of the DAMPE space mission are: study of cosmic-rays and electron-positron energy spectra, gamma-ray astronomy, and indirect dark matter search. The main results achieved by DAMPE will be presented in this work.

Alexandrov A. «Directional Dark Matter Search with NEWSdm» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

Despite significant searches for dark matter, experiments have so far produced no results. The latest generation of nuclear emulsions, Nano Imaging Trackers (NIT), has nanometric precision and was created specifically for a directional DM search. The NIT emulsion is used as both the Weakly Interactive Massive Particle (WIMP) target and the nanometric-accuracy tracking device in the Nuclear Emulsion WIMP Search with Directional Measurement (NEWSdm) experiment, which is housed in the Gran Sasso underground laboratory in Italy. Detector design, the super-resolution readout technology, expected backgrounds, physics potential, and near-future plans are all discussed here.

Arbuzova E. «New Options for SUSY-kind Dark Matter» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

In the conventional cosmology masses of the stable supersymmetric relics, candidates for the dark matter (DM) particles, should be typically below 1 TeV. This is in conflict with the LHC bounds on the low energy SUSY. However, in R2-gravity the masses of the stable particles with the interaction strength typical for SUSY could be much higher depending upon the dominant decay mode of the scalaron. We discuss the bounds on the masses of DM particles for the following dominant decay modes: to minimally coupled massless scalars, to massive fermions, and to gauge bosons.

Bernabei R., Belli P., Bussolot «Recent results from DAMA/LIBRA and comparisons» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

The long-standing model-independent annual modulation effect measured by DAMA deep underground at the Gran Sasso National Laboratory (LNGS) of the I.N.F.N. using different experi- mental configurations is summarized also including the results of two new annual cycles collected by DAMA/LIBRA-phase2; the total exposure of DAMA/LIBRA–phase2 over 8 annual cycles is 1.53 ton·yr. The evidence of a signal that meets all the requirements of the model independent Dark Matter (DM) annual modulation signature is further confirmed at 11.8 σ C.L. in the energy region (1–6) keV. In the energy region between 2 and 6 keV, where data are also available from DAMA/NaI and DAMA/LIBRA–phase1, the achieved C.L. for the full exposure (2.86 ton·yr) is 13.7 σ.

Busoni G. «Capture of Dark Matter in Neutron Stars» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

The extreme conditions in Neutron Stars make them ideal test facilities for fundamental inter- actions. A Neutron Star can capture Dark Matter via scattering. As a result of the scattering, Dark Matter kinetic energy is transferred to the star. An observational consequence of this can be the warming of old neutron stars to near-infrared temperatures. Different approximations or simplifications have been applied to previous analyses of the capture process. In this article, we summarise a significantly improved treatment of Dark Matter capture, which properly accounts for all relevant physical effects over a wide range of Dark Matter masses. Among them are gravitational focusing, a fully relativistic scattering treatment, Pauli blocking, neutron star opacity and multiple scattering effects. This paper cites general expressions that allow the capture rate to be computed numerically, and simplified expressions for particular types of interactions or mass regimes, which greatly increase the efficiency of computation. As a result of our method, we are able to model the scattering of Dark Matter from any neutron star constituent as well as the capture of Dark Matter in other compact objects. Our results are applied to scattering of Dark Matter from neutrons, protons, leptons and exotic baryons. For leptonic targets, we found that a relativistic description is essential. In our analysis of the capture of Dark Matter in Neutron Stars, we include two important effects that are generally ignored by most studies. Because the scattering of Dark Matter with nucleons in the star exhibits large momentum transfers, the nucleon structure must be considered via momentum-dependent hadronic form factors. Moreover, because of the extreme densities of matter inside Neutron Stars, we should consider nucleon interactions instead of assuming all nucleons are a perfect Fermi gas. Taking into account these effects results in a decrease of up to three orders of magnitude in the dark matter capture rate. The potential Neutron Star sensitivity to DM-lepton scattering cross sections is much greater than electron-recoil experiments, particularly in the sub-GeV regime, with a sensitivity to sub- MeV DM well beyond the reach of future terrestrial experiments. We also present results for DM- Baryon scatterings in Neutron Stars, where the sensitivity is expected to exceed that of current DD experiments for spin-dependent cases across the entire mass range, and for spin-independent cases across the high and low mass range.

Belli P., Bernabei R., Caracciolo V. «Crystal scintillators for the Dark Matter directionality approach» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

Low background anisotropic detectors can offer a unique way to study those Dark Matter (DM) candidate particles able to induce nuclear recoils through the directionality technique. This approach is based on studying the correlation between the nuclear recoils' direction and the Earth motion in the galactic rest frame. Thanks to the anisotropic features of such detectors, a signal, induced by the DM candidates, is expected to change with a particular behaviour as a function of the sidereal time. The ZnWO4 has unique features and it is an excellent candidate for the purposes. Both the light output and the scintillation pulse shape depend on the impinging direction of heavy particles (p, nuclear recoils, etc.) with respect to the crystal axes and can supply two independent modes to study the directionality and to discriminate the radiation (that does not give rise to any anisotropic effects). In this work, the measurements to study the anisotropic response of a ZnWO4 scintillation detector to particles and to nuclear recoils, induced by neutron scattering, are brie γ summarised.

Klasen M. «What a direct neutrino mass measurement might teach us about the dark sector» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

Searches for Dark Matter suggest that it couples to ordinary matter only very weakly and possibly only through the Higgs or other scalar bosons. On the other hand, neutrinos might not couple to the Higgs boson directly, but only through a loop of Dark Matter particles, which would naturally explain the small neutrino masses. We demonstrate that current experimental constraints on such a \scotogenic" scenario allow to make the linear dependence of the lightest neutrino mass on the dark sector-Higgs coupling explicit, so that a measurement by the KATRIN experiment would directly determine its value.

Kopylov A., Orekhov I., Petukhov V «PHELEX: Present Status» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

The paper reports the latest results obtained in PHELEX. The focus of work is on diurnal variations of the count rate of single electrons emitted from a cathode as a way to prove that the observed effect is really from dark photons. The authors outline their plans for the future.

Dokuchaev V.I. «Visualization of black hole images» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

A fast progress in the observational technologies in astrophysics provides the unique possibility for detailed observations of black holes in the nearest future. It would be possible to verify general relativity and its numerous modifications in the strong field limit by using observational data from the advanced cosmic interferometric observatories. We review the modeled images of the rotating black hole in different appropriate cases: the luminous distant background, the thin accreting disk and the luminous moving hot spots in relativistic jets along the black hole rotation axis.

Kim J.E. «Black Hole Information» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

Information of a blackhole inside has a long history. After mentioning the original information idea, we show that local gauge invariance can connect the inside information to the outside surface area due to the Sperner's lemma.

Panasenko L. «Gravitational waves over arbitrary background» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

Equation for gravitational wave (GW) propagation over arbitrary curved spacetime is derived in the presented work. Two new terms are found which absent in the conventional homogeneous and isotropic Friedmann cosmology. In conclusion we emphasize that these new terms can significantly change the character of solutions and assume that one of the terms may be the cause of relic GW amplitude suppression.

Spirin P. «Gravitational interaction of the cosmic string with pointlike particles» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

The gravitational interaction of spinless relativistic particle and infinitely thin cosmic string is considered within the classical linearized-theory framework. We compute the reciprocal action of the particle on the cosmic string. We derive the retarded string's excitation, which includes the longitudinal (with respect to the unperturbed-particle motion) z and totally-transverse (y) string perturbations.

Zakharov A.F. «Orbits of bright stars near the Galactic Center as a tool to test gravity theories» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

Precise observations of trajectories of bright stars near the Galactic Center give an opportunity to evaluate the gravitational potential since bounded stars move along the trajectories which are very close to elliptical ones. Since the Sgr A* position is very close to foci of the bound trajectories astronomers conclude that the Newtonian potential is a very good approximation for available observational data. In 2018 (2019) GRAVITY and Keck collaborations found that gravitational redshifts for S2 star near its pericenter passage are fitting by the first post-Newtonian correction of General Relativity (GR). In 2020 the GRAVITY collaboration found that the Schwarzschild precession for S2 star is in accordance with GR predictions. Therefore, GR successfully passed important test for the Galactic Center and astronomers got new confirmations of the universality of gravity law predictions. In last years we considered several versions of alternative theories of gravity and showed that observations of bright stars give an opportunity to constrain parameters of such theories. Choosing suitable models for galactic centers is an extremely important astrophysical task. The Galactic Center is the closest object for astronomers for which a large amount of observational data has been obtained. Observations of the trajectories of bright stars in the vicinity of the Galactic Center have shown that there is a compact distribution of matter, which is interpreted as a supermassive black hole with a mass of the order of M=4:3·10⁶M_⊙. In 2015, Rufini, Arguelles, Rueda (RAR) proposed a model for the distribution of dark matter with a dense core and a diluted halo, and later the authors declared that there is not a supermassive black hole, but a core of dark matter with constant density in the Galactic Center. In 2020–2021, claims were made that the RAR model could better fit the trajectories of bright stars than the traditional model involving a supermassive black hole. The RAR-approach was actively promoted as a reliable model for the Galactic Center. In our work, we showed that the trajectories of stars considered in the framework of the RAR model are elliptical, but the properties of these trajectories are di

Agafonova N., Ashikhmin V., Dobrynina E., Enikeev R., Ryazhskaya O., Shakyrianova I., Yakushev V. «Search for neutrino radiation from the collapse of stellar cores using LVD detector» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

The article presents the latest results with the experiment of the Large Volume Detector located in the Gran Sasso Laboratory at the depth of 3650 m.w.e. LVD has been in operation since 1992 on the program a search for neutrino bursts from stellar core colapses, variations of the cosmic ray muon flux, and investigations of background sources at detecting rare events. According to the data of the LVD neutrino telescope for 29 years of operation (1992–2021), an experimental limitation on the frequency of neutrino bursts from gravitational collapses of stars in the Galaxy was obtained: less than 1 event in 12.6 years (f=0.08 year^–1) at a 90% confidence level.

Dvornikov M. «Neutrino oscillations in gravitational fields and astrophysical applications» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

The neutrino propagation and oscillations in various gravitational fields are studied. First, we consider the neutrino scattering of a black hole accounting for the neutrino spin precession. Then, we study the evolution of avor neutrinos in stochastic gravitational waves. The astrophysical applications of the obtained results are considered.

Fil'chenkov M., Laptev Yu. «Field Interpretation of General Relativity Revisited» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2022/2 (2022)

A field interpretation of General Relativity has been presented for a static field of black holes and de Sitter's vacuum describing dark energy. The gravitational potential satisfies Poisson's equation. Einstein–Hilbert's equations in these cases prove to be superiuous.

Баранов Г.Г., Ермоленко А.Ж., Палазюк А.В., Руновский К.В. «Определение частотной локализации полезного сигнала малой амплитуды на фоне сильных помех» Гидроакустика, № 41, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA41.pdf (2020)

Изучены возможности применения нового метода обнаружения полезного сигнала малой амплитуды на фоне сильных помех, представляющих собой реализации стационарных гауссовских случайных процессов. В представленной компьютерной модели таким сигналом является функция, для которой отношение «сигнал/помеха» имеет вид «ступеньки», т.е. некоторой константы, сосредоточенной в той или иной ограниченной полосе частотного спектра. Проведен анализ результатов компьютерного эксперимента, подтверждающий эффективность разработанного метода обнаружения при решении задач как качественной, так и количественной детекции. Ключевые слова: оператор обнаружения, стационарный гауссовский случайный процесс, случайная спектральная мера, «белый шум», отношение сигнал/помеха.

Топоровский В.В., Кудряшов А.В., Скворцов А.А., Самаркин В.В., Шелдакова Ю.В., Рукосуев А.Л. «Нанотехнологические методы в задачах создания современных пьезоэлектрических корректоров волнового фронта» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 6, с. 873-878 (2022)

Рассмотрены возможности использования нанотехнологических методов производства корректоров волнового фронта биморфного типа. Показаны результаты удаления электропроводящего слоя с поверхности пьезокерамического диска импульсным Nd:YAG лазером. Создание электрического контакта осуществлялось методом расщепленного электрода для медной проволоки и пленки серебра.

Абрамов В.С. «Активные объекты, асимметрия материи, черные дыры и бозон Хиггса во фрактальных системах» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 7, с. 1047-1053 (2022)

Установлены связи основных параметров бозона Хиггса и поля Хиггса с параметрами активных модельных объектов, сверхмассивных черных дыр. Активные объекты (реликтовые фотоны, частицы материи) входят в состав солнечного и межзвездного ветров, космических лучей. Описание центральной области сверхмассивной черной дыры выполнено в терминах Бозе конденсата из черных дыр. Обсуждается природа поля Хиггса и асимметрия материи для активных частиц.

Дьяченко А.Т., Митропольский И.А. «Описание столкновений атомных ядер в неравновесном гидродинамическом подходе как столкновений солитонов Кортевега–Де Фриза» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 8, с. 1162-1165 (2022)

В рамках неравновесного гидродинамического подхода найдено солитоно-подобное аналитическое решение уравнений для столкновения ядерных слоев-слэбов. Обоснована перспективность гидродинамического подхода к описанию столкновений тяжелых ионов средних энергий и важность учета неравновесных процессов. В рамках единой формулы рассмотрены стадии сжатия, расширения и разлета слоев ядерной материи с энергиями порядка десяти МэВ на нуклон. На этой основе для стадии сжатия показано образование hot spot. Сведение решений уравнений гидродинамики в этом случае к решению двух уравнений Кортевега–де Фриза ранее не рассматривалось и представляет самостоятельный интерес для широкого круга прикладных задач

Торилов С.Ю., Мальцев Н.А., Жеребчевский В.И. «Анализ резонансных состояний при описании астрофизического s-фактора для слияния тяжелых ионов ¹²С+¹⁶О» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 8, с. 1166-1171 (2022)

Проанализирован процесс слияния тяжелых ионов ¹²C и ¹⁶О вблизи кулоновского барьера. Рассмотрен ряд оптических потенциалов, позволяющих хорошо описать упругое рассеяние изучаемых ядер. С использованием этих потенциалов, в рамках потенциальной модели, получено сечение слияния и астрофизический S-фактор. Рассмотрен случай возникновения вращательных дублетов для величин глобального квантового числа в диапазоне G=16–29. Проведено сравнение с имеющимися на сегодняшний момент экспериментальными данными, а также изучен вопрос неоднозначности выбора потенциала и возможность совместного описания рассматриваемых эффектов.

Голяк Ил.С., Морозов А.Н., Фомин И.В. «Регистрация реликтовых гравитационных волн с помощью низкочастотного оптического резонанса» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 57-67 (2022)

Обсуждается возможность существования высокочастотных гравитационных волн реликтового происхождения, для регистрации которых необходима разработка специализированных гравитационных антенн. Для этого предложено применять лазерные гравитационные антенны, основанные на явлении низкочастотного оптического резонанса. Выполнен расчет чувствительности интерферометра Фабри–Перо, использующего явление низкочастотного оптического резонанса. Получены формулы, описывающие прошедшее интерферометр Фабри–Перо излучение и спектральную плотность отклика на воздействие гравитационной волны. Показана возможность регистрации реликтовых гравитационных волн в высокочастотной части спектра и выполнена оценка предельной чувствительности лазерной гравитационной антенны. Установлено, что основным фактором, ограничивающим чувствительность лазерной гравитационной антенны, является фотонный шум. Для уменьшения вклада фотонного шума предложено существенно снизить мощность прошедшего интерферометр Фабри–Перо лазерного излучения, что удается достичь при использовании низкочастотного оптического резонанса. Проведена оценка необходимой мощности прошедшего интерферометр излучения для достижения предельной чувствительности лазерной гравитационной антенны. Выполненное математическое моделирование подтвердило наличие низкочастотного оптического резонанса в высокочастотной части спектра излучения, прошедшего интерферометр Фабри–Перо. Установлено, что в области высоких частот резонансный отклик на 2 порядка превышает нерезонансное воздействие на интерферометр Фабри– Перо

Богданов А.Н. «Механика. 100 лет без Н.Е. Жуковского» Вестник Российской академии наук (РАН), 92, № 1, с. 23-34 (2022)

Исследуются и осмысливаются научное наследие и личность Н.Е. Жуковского (1847–1921) – учёного-механика, основоположника гидро- и аэродинамики, заслуженного профессора Московского университета, Императорского Московского технического училища, члена-корреспондента Императорской академии наук. Анализируются основные работы в области механики за прошедшее после его кончины столетие.

Минина Е.В. «Основатель инструментальной сейсмологии. К 160-летию со дня рождения академика Б.Б. Голицына» Вестник Российской академии наук (РАН), 92, № 3, с. 287-295 (2022)

С именем известного физика академика Бориса Борисовича Голицына связано становление сейсмологии как точной науки и организация в нашей стране системы комплексных сейсмических наблюдений, основанной на использовании высокочувствительных сейсмографов его собственной конструкции. Б.Б. Голицын внёс большой вклад в решение теоретических проблем сейсмологии, в подготовку квалифицированных кадров для сейсмической службы. Сейсмографы Голицына использовались на сейсмических станциях по всему миру, представляя собой уникальный случай надёжности и точности наблюдений, и обеспечили своему создателю международное признание.