Сердюков М.Г., Михайлов Е.А. «Планарное приближение в теории динамо со случайными коэффициентами при наличии вертикальных потоков спиральности» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240704 (2022)

Генерация магнитных полей в различных космических объектах описывается с помощью механизма динамо. В случае галактик одной из наиболее эффективных моделей является планарное приближение, созданное для тонких дисков. Оно характеризует эволюцию поля с помощью усредненных значений параметров, связанных с кинематическими характеристиками межзвездной среды. Между тем, в случае наличия ряда активных процессов необходимо рассматривать существенные флуктуации данных параметров, а также вертикальные потоки. В настоящей работе рассмотрены уравнения для динамо в тонком диске со случайными коэффициентами, исследованы различные случайные возмущения, представляющие как астрономический, так и математический интерес. Показано наличие перемежаемости, когда старшие моменты растут быстрее младших. Важно отметить, что в настоящей работе использовались большие выборки, на порядки превышающие те, которые применялись в предшествующих работах.

Назаров С.В., Харченко А.В. «Модернизация телескопа «Синтез» в Крымской астрофизической обсерватории» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2022/4 (2022)

В 1978-м году в Крымской астрофизической обсерватории (КрАО) был введен в строй экспериментальный телескоп «Синтез». Целью его создания была отработка технологий сегментированной оптики, а также системы контроля пространственного положения зеркал, в том числе и с возможностью компенсации турбулентности в земной атмосфере благодаря быстрым подвижкам каждого зеркала по двум осям. В начале 2018-го года было принято решение о его восстановлении с созданием новой оптики и системы управления. В 2021-м году была изготовлена система управления, а на главной трубе телескопа закреплен временный 350 мм телескоп, что позволило приступить к первым тестовым и научным наблюдениям. Автоматизация наблюдений предъявляет повышенные требования к защите телескопа от множества факторов. Поэтому авторами был реализован ряд защитных функций, исключающих аварийные ситуации без участия человека. Научные задачи: фотометрия и астрометрия широкого круга объектов, алертные наблюдения (послесвечения гамма-всплесков, гравитационно-волновые события), поисковые работы (астероиды и кометы, новые и сверхновые, транзиенты и др.). В работе Представлено подробное описание процесса восстановления, модернизации телескопа и первые результаты.

Лукманов В.Р., Тюльбашев С.А., Чашей И.В. «О возможности краткосрочного прогноза геомагнитных возмущений на примере выброса корональной массы в ноябре 2021 г.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240201 (2022)

Кратко описаны результаты предыдущих работ по наблюдению межпланетных мерцаний на модернизированном радиотелескопе меридионального типа БСА ФИАН. Представлены результаты наблюдения выброса корональной массы (CME) и связанной с ним сильной магнитной бури в ноябре 2021 года. Увеличение мерцаний началось на гелиоцентрическом расстоянии 0.7 астрономических единиц через 27.5 часов после вспышки, а магнитная буря началась через 14.5 часов после начала усиления мерцаний. Результаты анализа этого события иллюстрируют возможность краткосрочного предсказания космической погоды по данным мониторинга межпланетных мерцаний.

Самородова Е.Б. «Автоматический поиск гигантских галактик низкой поверхностной яркости» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240202 (2022)

Гигантские галактики низкой поверхностной яркости (gLSB) сложно обнаружить вследствие наличия слабой протяженной периферии, которая слабо заметна на фоне неба. При этом исследование подобных галактик необходимо для уточнения механизмов формирования и эволюции гигантских дисковых галактик. Для увеличения количества известных гигантских галактик низкой поверхностной яркости планируется использовать модели машинного обучения для решения задачи бинарной классификации. Для снижения размерности задачи в качестве обучающих данных предполагается использовать радиальные профили яркости галактик, полученные методом обработки фотометрических fits-изображений галактик обзора HSC2. Для этого была разработа система поточной обработки изображений галактик и проведен изофотный анализ 26008 галактик в визуально проинспектированном раннее квадранте неба, включая 27 gLSB и 13 гигантских дисковых галактик. Все полученные профили были яркости визуализированы на одном графике, вследствие чего был сформулирован критерий для отбора галактик: у потенциально интересных объектов отношение сигнал/шум на расстоянии 30 кпк от центра должно быть не менее 2 в фильтрах g и r для того, чтобы протяженная периферия явно детектировалась на фоне неба.

Малютин В.А., Белова О.М., Бычков К.В. «Линии водорода и гелия за фронтом ударной волны в атмосферах долгопериодических переменных» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240203 (2022)

Моделируется высвечивание газа в атмосферах долгопериодических переменных типа ο Cet, вызванное прохождением ударных волн; рассматриваются бальмеровский декремент, потоки в пашеновских линиях Pβ, Pγ, Pδ и линиях атома гелия HeIλ4471, HeIλ10830. В задаче использовалась модель двухтемпературной плазмы; модель нестационарного заселения дискретных уровней атомов водорода и гелия и их состояний ионизации, при этом учитывались основные элементарные процессы, протекающие в поле чернотельного излучения фотосферы. Рассеяние излучения в частотах спектральных линий рассматривалось в приближении Бибермана–Холстейна–Соболева. Рассчитанный бальмеровский декремент оказывается чувствителен к изменению концентрации невозмущенного газа. При концентрации 10¹²–10¹³ см^–3 и скорости фронта 50 км/с линии гелия более чем на порядок слабее пашеновских линий водорода и Hγ. При большей скорости (60–70 км/с) поток в линии HeI 10830 становится сравним с потоками в пашеновских линиях.

Иванова И.Д. «Сферически-симметричные сингулярные гиперповерхности в конформной гравитации» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2022/4 (2022)

Поверхностный тензор энергии-импульса получен для действия идеальной жидкости с переменным числом частиц в эйлеровых переменных. Продемонстрировано, что в отсутсвии внешних полей «внешнее давление» и «внешний поток» связаны с рождением частиц двойным слоем. Для времениподобных и пространственноподобных сферически-симметричных сингулярных гиперповерхностей уравнения движения, наряду с условиями Лихнеровича, выражены с помощью инвариантов сферической геометрии. Показано, что для сферически-симметричных тонких оболочек непрерывны двумерная скалярная кривизна и двумерный лапласиана от радиуса. В качестве приложений исследованы сферически-симметричные времениподобные и пространственноподобные сингулярные гиперповерхности, разделяющие два решения сферически-симметричной конформной гравитации, в частности, использованы различные вакуумы и решения типа Вайдья.

Волобуев И.П., Егоров В.О. «Описание осцилляций нейтрино в магнитном поле в КТП: протяженный неоднородный источник и проблема солнечных нейтрино» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241502 (2022)

Осцилляции нейтрино в магнитном поле рассматриваются в пертурбативном квантовом теоретико-полевом подходе с зависящим от расстояния пропагатором. Данный формализм применен для описания конкретных процессов осцилляций солнечных нейтрино, учтена протяженность и неоднородность источника, которым является ядро Солнца. Получены асимптотические формулы для вероятности нейтринных осцилляций в случаях, когда нейтрино детектируются через взаимодействие со слабыми заряженным и нейтральным токами. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с результатами экспериментов по измерению потока солнечных нейтрино.

Ильин А.С., Балакин А.Б. «Нелокальное расширение релятивистской причинной термодинамики и общерелятивистское уравнение Бюргерса» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241504 (2022)

Разработан феноменологический подход к построению релятивистской модели термо-вязко-упругости, кардинальным элементом которой стало обобщенное уравнение Бюргерса. В качестве ключевого шага мы построили нелокальное обобщение модели Израэля–Стьюарта для релятивистской причинной термодинамики однородной, изотропной космической жидкости, в которой коэффициент при интегральном операторе отвечает за упругие свойства среды. На основании второго закона термодинамики получено интегро-дифференциальное уравнение для эволюции скаляра неравновесного давления и показано, что дифференциальная версия этого уравнения является релятивистским аналогом уравнения Бюргерса, описывающего вязко-упругие процессы в классических средах. Основываясь на полученных таким образом уравнениях для модели среды с объемной вязко-упругостью, мы высказали гипотезу о том, что уравнения для модели со сдвиговой вязко-упругостью также можно представить с помощью соответствующего релятивистского обобщения уравнения Бюргерса; иными словами, уравнение для бесследовой сдвиговой части тензора неравновесного давления получено нами феноменологическим путем по аналогии с точным уравнением для объемной части этого тензора.

Астраханцев Л.Н. «Простые примеры неабелевой фермионной Т-дуальности в супергравитации» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241507 (2022)

Правила преобразования полей при обычной фермионной Т-дуальности требуют антикоммутации фермионных изометрий, что приводит к комплексным спинорам Киллинга и к комплексным дуальным фонам. Мы обобщаем данные преобразования полей в случае неантикоммутирующих фермионных изометрий и показываем, что результирующие фоны являются решениями двойной теории поля. Для наглядности приведены явные простые примеры преобразований неабелевой фермионной Т-дуальности в пространстве Минковского, дающие как комплексные, так и действительные фоны. Некоторые из наших примеров с помощью бозонной Т-дуальности можно сделать обычными супергравитационными решениями, другие же, напротив, являются чисто негеометрическими решениями. Приведена классификация геометрических и негеометрических решений и их связь с дуальным временем.

Губарев К.А. «Обобщенная супергравитация из поливекторных деформаций» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241508 (2022)

Предложен метод построения уравнений обобщенной 10D супергравитации при помощи неунимодулярных би-Киллинговых деформаций Янга–Бакстерa. Представленный подход обобщен на 11D случай. При помощи неунимодулярных три-Киллинговых обобщенных деформаций Янга–Бакстера получено обобщение уравнений 11D супергравитации.

Шакирзянов А.Ф., Балакин А.Б. «Взаимодействие аксионной темной материи с электромагнитным полем в анизотропной однородной Вселенной типа Бианки V и VI» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241509 (2022)

Для классов V и VI моделей Бианки, описывающих эволюцию анизотропной пространственно однородной ранней Вселенной с глобальным магнитным полем, исследована проблема формирования электрического поля, индуцированного взаимодействием фотонов с аксионной темной материей. Проблема исследована в рамках авторской версии нелинейной аксионной электродинамики. Показано, что только для частной модели Бианки-VI0 симметрия магнито-электрической полевой конфигурации совместна с пространственной симметрией модели. Для модели данного типа найдены точные решения электродинамических уравнений и установлено, что эволюция аксионно-индуцированного электрического поля может сопровождаться его аномальным ростом.

Сергеева М.С., Тюрина А.В., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Метод численного расчета генерации ультразвуковых волн разностной частоты в условиях формирования ударного фронта» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240101 (2022)

На основе нелинейного уравнения Бюргерса рассмотрена задача о генерации волны разностной частоты при взаимодействии двух интенсивных высокочастотных волн накачки. В режимах формирования ударных фронтов в профиле волны вычисление нелинейного оператора в этом уравнении представляет собой особую сложность из-за необходимости использования нескольких тысяч спектральных компонент, поэтому в работе исследован метод прореживания спектра, который позволяет существенно сократить количество гармоник, но при этом сохраняет достаточную высокую точность вычисления поля волны разностной частоты. Проведено сравнение нового метода с предложенным ранее для различного количества оставляемых в нелинейном алгоритме спектральных компонент. Показано, что новый метод удерживает меньшее число высокочастотных и большее число комбинационных компонент спектра, поэтому более точен на расстояниях до формирования ударного фронта, а на больших расстояниях дает выигрыш только при большом количестве оставляемых в алгоритме гармоник.

Исупова Е.В., Будников А.С., Давыдов В.В., Валов А.П., Петров А.А. «Усовершенствование характеристик синтезатора частоты в квантовом стандарте частоты на атомах цезия» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241201 (2022)

Квантовый стандарт частоты необходим для точного измерения частоты колебаний или генерирования колебаний со стабильной во времени частотой. Важным функциональным узлом в стандарте частоты на атомах цезия является синтезатор частоты. В работе представлена новая схема синтезатора частоты, основанная на методе прямого цифрового синтеза. Подробно рассмотрены достоинства и недостатки нового метода синтеза сигнала, указаны отличия этого метода от других. Приведено описание основных узлов новой схемы синтезатора. С помощью увеличения разрядности накапливающего сумматора добились уменьшения шага перестройки выходной частоты на несколько порядков. Сделан вывод о том, что данный метод удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к параметрам синтезаторов частоты.

Клочков Я.Ю. «Изучение зависимости механических потерь, вызванных электрическим полем в кремниевых дисковых резонаторах, от удельного сопротивления кремния.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241202 (2022)

В нескольких проектах будущих интерферометрических гравитационно-волновых детекторов в качестве материала пробных масс рассматривается монокристаллический кремний. Для регулировки положения пробных масс предлагается использовать электростатические актюаторы. Их электрическое поле приведёт к появлению дополнительных потерь и шумов в пробных массах, поскольку кремний обладает конечной проводимостью. Разработанная экспериментальная установка позволяет изучать эти потери на модели, состоящей из кремниевого дискового резонатора и расположенного рядом электрода в диапазоне температур 100–300 К. На основании зависимости удельного сопротивления кремния от температуры была построена зависимость вносимых электрическим полем механических потерь от удельного сопротивления кремния, которая удовлетворительно согласуется с теоретической моделью. Полученные результаты позволят рассчитать механические потери, возникающие из-за воздействия электростатического поля актюаторов на пробные массы, и соотвествующие шумы.

Проничева С.А. «Морфология остатка сверхновой Vela Jr. и поток ультрафиолетового излучения от остатка в оценке возраста объекта и расстояния до него» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241601 (2022)

Цель работы: изучение морфологии остатка сверхновой RX J0852.0-4622 в разных диапазонах длин волн для установления расстояния до объекта и его возраста. Материалы и методы: в работе использовались данные об излучении RX J0852.0-4622 в экстремальном ультрафиолете на длине волны 83 A, полученные спутником EUVE. Для расчета скорости счета фотонов от остатка была написана программа, позволяющая проводить требуемую обработку файлов в формате FITS. Вычисление потока УФ-излучения было проведено при помощи программного обеспечения PIMMS. Морфология остатка была определена по его изображениям в УФ, рентгене, радио и гамма-диапазонах. Результаты: поток экстремального УФ излучения от RX J0852.0-4622 принимает значения в диапазоне 2.128–6.390 фотонов см^–2c^–1. Морфология остатка сверхновой RX J0852.0-4622 имеет биполярное строение: выявлена двух-кольцевая структура. Расстояние до Vela Jr.: 275 парсек, возраст остатка: 600–1200 лет. Заключение: рассчитанный поток экстремального УФ свидетельствует о близком расположении объекта относительно Земли. Полученные значения расстояния до остатка RX J0852.0-4622 и его возраста говорят о том, что Vela Jr. является крайне близким к Земле молодым остатком сверхновой.

Азра К.Ж., Галкин В.И. «Вычисление и аппроксимация оптических искажений телескопа СФЕРА-3» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241602 (2022)

Изучены оптические искажения серия телескопов СФЕРА. Сферическое зеркало создает на мозаике телескопа изображение искаженной формы по сравнению с формой изображаемого объекта. Искажения тем больше, чем дальше расположен объект от оси зеркала. Фактически происходит сжатие пространства изображения в радиальном направлении. Эти искажения мешают дальнейшей обработке образов ШАЛ, регистрируемых мозаикой ФЭУ телескопа. Возникает необходимость компенсировать эти искажения образов, чтобы приблизить их форму к форме изображаемых объектов, в нашем случае – пятен черенковского света на снегу от ШАЛ.