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).

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.

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.

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.

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.

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 (∼1.8^m). В самом глубоком минимуме блеска в полосе V (ΔV∼3.6^m) наблюдались квазипериодические изменения с амплитудой ∼0.8^m и периодом ∼19^d, 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 H_α, 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 H_α, равен M._acc=3.6·10^–8M_⊙/год.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 (P^M_orb) относительно Земли в ее собственный момент P^M_s. Как показывает моделирование, действия одних приливных сил не достаточно для захвата Луны Землей в короткой шкале времени ∼100 лет (ΔP^M_s∼10^–6P^M_orb). 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.