Минаев П.Ю., Позаненко А.С., Гребенев С.А., Человеков И.В., Панков Н.С., Хабибуллин А.А., Инасаридзе Р.Я., Новичонок А.О. «GRB 231115A гигантская вспышка магнитара в галактике М82» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 50, № 1, с. 7-28 (2024)

Представлены результаты исследования короткого гамма-всплеска GRB 231115A в рентгеновском и гамма-диапазонах по данным космических обсерваторий INTEGRAL и Fermi. Источник всплеска локализован телескопом IBIS/ISGRI обсерватории INTEGRAL с точностью ≤1. 5, он находится в галактике Сигара (M 82). Проведены оперативные наблюдения области всплеска в оптическом диапазоне на 36-см телескопе в Китабе Международной сети телескопов ИПМ им. М. В. Келдыша РАН и на 70-см телескопе AS-32 Абастуманской астрофизической обсерватории. Оптическое излучение обнаружить не удалось. Близость родительской галактики (D_L∼3.5 Мпк) существенно ограничивает энергетику события (E_iso∼10⁴⁵ эрг) и позволяет интерпретировать его как гигантскую вспышку ранее неизвестного источника повторных мягких гамма-всплесков (Soft Gamma Repeater или SGR) – экстремального проявления активности нейтронной звезды со сверхсильным магнитным полем (магнитара). Данный вывод подтверждает нетипично жесткий для космологических гамма-всплесков энергетический спектр, а также отсутствие оптического послесвечения и гравитационно-волнового сигнала, который должен был бы быть зарегистрирован антеннами LIGO/Virgo/KAGRA, если бы всплеск был вызван слиянием нейтронных звезд. Положение всплеска на диаграммах E_p,i–E_iso и T_90,i–EH также свидетельствует о том, что GRB 231115A был гигантской вспышкой магнитара. Отметим, что это первая хорошо локализованная гигантская вспышка внегалактического SGR.

Султанов И.М., Хайбрахманов С.А. «МГД-моделирование эволюции молекулярных волокон» Астрономический журнал, 101, № 1, с. 34-41 (2024)

C помощью кода FLASH выполнено численное магнитогазодинамическое (МГД) моделирование гравитационного коллапса и фрагментации цилиндрического молекулярного облака. В расчетах без магнитного поля облако быстро сжимается вдоль радиуса, и фрагментации не происходит. В расчетах с продольным магнитным полем коллапс волокна вдоль радиуса останавливается градиентом магнитного давления. В процессе дальнейшей эволюции на концах волокна образуются ядра с повышенной плотностью. В случаях с начальной интенсивностью магнитного поля B=1.9·10^–4 и 6·10^–4 Гс концентрации газа в ядрах составляют n≈1.7·10⁸ и 2·10⁷ см^–3 соответственно. Ядра передвигаются к центру со сверхзвуковыми скоростями |v_z 3.6 и 5.3 км/с, их размеры вдоль радиуса и оси волокна составляют соответственно d_r=0.0075 пк и d_z=0.025 пк, d_r=0.03 пк и d_z=0.025 пк. Масса ядер увеличивается в процессе эволюции волокна и лежит в диапазоне – (10–20)M⊙. Согласно полученным результатам, ядра, наблюдаемые на концах молекулярных волокон, могут быть естественным результатом эволюции волокон с продольным магнитным полем.

Хайкин В.Б., Шиховцев А.Ю., Миронов А.П. «Статистические характеристики осажденного водяного пара, оптической толщи и облачности в северной части Евразии» Астрономический журнал, 101, № 2, с. 195-206 (2024)

По мнению авторов одной из важнейших задач исследования астроклимата возможных мест размещения Евразийских субмиллиметровых телескопов является изучение статистик осажденного водяного пара, оптической толщи и покрытия неба облачностью. В настоящей работе изучены статистики осажденного водяного пара и общей облачности в северной части Евразии с помощью реанализа ERA-5. Статистики оптической толщи на волне 3 мм получены с применением модели Лиебе по реанализу ERA-5 для региона расположения БТА. Наиболее благоприятными астроклиматическими зонами Евразии наряду с Тибетом и восточным Памиром являются отдельные районы Саян, горного Алтая и горного Дагестана. В работе выполнена верификация данных реанализа ERA-5 с помощью данных радиозондирования, данных ГНСС измерений и радиометрических измерений за 2021 г.

Хайрулин И.Р., Радионычев Е.В. «Акустически индуцированная прозрачность для гамма-фотонов и некоторые ее применения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 515, № 1, с. 27-34 (2024)

Рассматривается эффект возникновения прозрачности резонансно поглощающей среды для электромагнитного излучения посредством возбуждения в среде поршнеобразных акустических колебаний вдоль направления распространения излучения – акустически индуцированной прозрачности. Обсуждаются физический механизм и основные условия реализации эффекта, а также его применения для уменьшения скорости распространения фотонов гамма-диапазона и восстановления по требованию произвольной части однофотонного волнового пакета, резонансно поглощаемого средой.

Халид М.Р., Реза Каши Заде К., Горбани С. «Техническое решение по снижению эффекта кавитации в лопатке турбины Каплана» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 25, № 2, с. 111-120 (2024)

Применение турбин Каплана широко распространено на гидроэлектростанциях малой и большой мощности. Понимание механизмов отказа указанных турбин является ключевым фактором для разработки решений по их предотвращению или своевременному устранению, а также для обеспечения их работоспособности. Надежная работа турбин Каплана зависит от многих факторов, таких как кавитация, эрозия, усталость и дефекты материалов. Кавитация в турбинах Каплана приводит к нестабильности потока, вибрациям, повреждению поверхности и снижению производительности машины. В связи с этим исследованы факторы, приводящие к кавитации в турбине Каплана, и представлены практические решения данной проблемы. Покрытия, нанесенные термонапылением, часто применяются из-за их высокой износостойкости, экономической эффективности, снижения веса и меньшего негативного воздействия на основной металл. Кроме того, высокоскоростное распыление кислородного топлива (HVOF) используется для создания покрытий с высокой плотностью и прочностью сцепления. При высоких температурах металлокерамические покрытия, в том числе наночастицы, обладают исключительной износостойкостью. Наноструктурированные и многогранные покрытия на основе WC используются из-за их высокой износостойкости. Кроме того, карбид хрома в покрытиях на основе WC повышает их стойкость к окислению и износу.

Халиуллина А.И. «Изменения орбитальных периодов затменно-двойных систем RW CAP, BG PEG и CU PEG» Астрономический журнал, 101, № 1, с. 12-24 (2024)

В затменно-двойных системах типа Алголя RW Cap, BG Peg и CU Peg проведено исследование изменений орбитальных периодов. Изменения периодов RW Cap и BG Peg хорошо представляются циклическими колебаниями с большой амплитудой. Показано, что эти изменения нельзя объяснить присутствием третьего тела. Они могут быть следствием магнитной активности вторичных компонентов, имеющих конвективную оболочку. Изменения периода CU Peg можно представить суперпозицией векового изменения за счет обмена веществом между компонентами и циклических изменений, которые могут происходить из-за присутствия в системе третьего тела или быть следствием магнитной активности вторичного компонента.

Козырева В.С., Хамракулов Ф.Б., Бурхонов О.А., Богомазов А.И., Сатовский Б.Л. «Вращение линии апсид в затменной системе V1059 Cep» Астрономический журнал, 101, № 2, с. 101-110 (2024)

Анализ трех кривых блеска затменной переменной звезды V1059 Cep, полученных в 2012, 2013 и 2021 гг., позволил найти быстрое движение линии апсид в этой системе со скоростью dw/dt=7.2°/год. Предполагая равенство наблюдаемой и теоретической скоростей вращения орбиты, на основании данных из литературы о температуре компонентов системы мы оценили их физические характеристики: это две очень похожие звезды спектрального класса B7 V–B7.5 V с массами ≈(3.4±0.3)M_⊙ и возрастом 180±30 млн лет

Кохирова Г.И., Джонмухаммади А.И., Латипов М.Н., Хамроев У.Х. «Еще раз к вопросу о комплексе Таурид» Доклады академии наук республики Таджикистан, 67, № 1-2, с. 55-60 (2024)

Кометно-астероидно-метеороидный комплекс Таурид исследуется на протяжении более 50 лет и продолжает быть предметом изучения астрономов. За это время комплекс пополнялся новыми объектами и к настоящему времени ему принадлежат более 40 астероидов, сближающихся с Землей, в действительности с высокой вероятностью, являющимися угасшими фрагментами родительской кометы комплекса Таурид. Мы систематизировали опубликованные данные и впервые приводим полные сведения обо всех членах комплекса, известных к настоящему моменту.

Лаврухин Е.В., Мурыгин Д.А., Торопов К.В., Хлюпин А.Н., Герке К.М. «Разработка методики создания синтетических томограмм пористых сред» Математическое моделирование, 36, № 5, с. 55-72 (2024)

Рентгеновская компьютерная томография (КТ) является одним из ключевых методов исследования внутреннего строения пористых образцов, например, пород-коллекторов нефти и газа. Для дальнейшего моделирования физических свойств пористых сред КТ-изображения необходимо предварительно сегментировать – разделить на твердую и пустотную фазы. Однако правильность сегментации невозможно проверить ввиду отсутствия данных о точном внутреннем строении материала. В настоящей работе описана разработанная методика и ПО на её основе для создания синтетических томограмм пористых сред с целью решить проблему отсутствия валидационных или тренировочных изображений сегментации. Созданный фреймворк основан на прямом и обратном преобразовании Радона. Для проверки предложенного подхода мы сравнили скорость и качество работы ключевых алгоритмов с существующими аналогами. На основе прокси-образцов, полученных сегментацией КТ-изображений, созданы синтетические изображения пористых сред из пяти фаз: пор (воздух с незначительным поглощением излучения), каолинита (Al₂Si₂O₅OH₄), диоксида кремния (SiO₂), карбоната кальция (CaCO₃) и дисульфида железа (FeS₂). Наблюдается хорошее соответствие получаемых синтетических данных в сравнении с оригинальными КТ-изображениями. Разработанная методика позволяет решить проблему создания размеченных данных для использования машинного обучения в задачах сегментации КТ-изображений, а также для тестирования любых других методик для сегментации КТ-изображений.

Зайцев В.В., Шапошников В.Е., Ходаченко М.Л., Руменских М.С. «Звездный ветер и эффективность плазменного радиоизлучения экзопланет» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 50, № 1, с. 100-109 (2024)

Представлены результаты исследования влияния звездной активности на эффективность плазменного механизма генерации радиоизлучения и на свойства этого излучения в атмосфере экзопланет со слабым магнитным полем. Плазменный механизм генерации может эффективно реализоваться в случае, когда ленгмюровская частота превышает гирочастоту электронов и электронный циклотронный мазер не эффективен. Этот механизм, существенно зависящий от параметров плазмы, предполагает генерацию плазменных (квазистатических) волн энергичными электронами с последующей конверсией их в электромагнитное излучение. Звездный ветер в зависимости от его интенсивности может в значительной степени модифицировать плазмосферу экзопланеты и менять ее параметры. На примере взаимодействия экзопланеты HD189733b со звездным ветром различной интенсивности центральной звезды показано, что реализация плазменного механизма возможна при любой интенсивности звездного ветра, меняются только требования к параметрам плазменного механизма. В частности, меняется величина плотности энергии плазменных волн, необходимая для генерации потока радиоизлучения, доступного для регистрации современными радиоастрономическими средствами, и меняется его частотный диапазон. Последнее позволит использовать регистрируемое радиоизлучение как индикатор активности материнской звезды.

Холковский К.В., Лунин Р.О., Мальцева Н.В. «Исследование вопросов эффективности применения технологии OpenCL при разработке программного обеспечения в гетерогенных вычислительных комплексах» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики (МАГ-2023). 90 лет российской гидроакустике. Сборник докладов научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. Санкт-Петербург, 25–27 октября 2023 года, с. 294-297 (2024)

Рассматриваются варианты и перспективы использования вычислительной мощности в гетерогенных вычислительных комплексах в рамках стандарта OpenCL на примере алгоритма формирования характеристик направленности (ФХН) гибкой протяженной буксируемой антенны. Проводится сравнение времени выполнения различных математических операций при использовании математических библиотек и платформы OpenCL. Описывается реализация алгоритма ФХН с применением платформы OpenCL и процессора Эльбрус-2С3.

Хорин А.Н. «Семейство точных решений уравнений Навье–Стокса для верификации компьютерных программ» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 12, № 4, с. 80-89 (2020)

Найдено линейное по скорости семейство осесимметричных решений уравнений Навье–Стокса. Любая линейная комбинация полей скорости этого семейства является полем скорости некоторого решения уравнений Навье–Стокса, входящего в найденное семейство. Разные решения, вообще говоря, имеют различные картины линий тока, которые меняются со временем. В отличие от известных винтовых решений, нелинейные и вязкие члены уравнений Навье–Стокса не равны нулю. Поэтому новые решения соответствуют невырожденным уравнениям Навье–Стокса. Полученные точные решения предлагаются для верификации различных приближенных методов и комплексов программ, предназначенных для расчета течений вязкой несжимаемой жидкости. Ключевые слова: точные решения уравнений Навье–Стокса, осесимметричные течения.

Мещеряков А.В., Хорунжев Г.А., Воскресенская С.А., Медведев П.С., Гильфанов М.Р., Сюняев Р.А. «SRGZ: классификация точечных рентгеновских источников еРОЗИТА в области 1% DESI и калибровка фотометрических красных смещений» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 50, № 1, с. 38-54 (2024)

Рассматривается популяция точечных рентгеновских источников двухлетнего обзора СРГ/еРОЗИТА в области 1%-го спектроскопического обзора DESI в восточной галактической полусфере (eROSITA-1%DESI-East). Рассматриваемые данные сочетают в себе большую площадь обзора (91.4 кв. градусов) и рекордно высокую полноту (90-95%) спектроскопии оптических компаньонов рентгеновских источников с потоком F_X,0.5-2≥1.5·10^–14 эрг с^–1 см^–2. Мы сравниваем результаты фотометрических (SRGz) и спектральных/астрометрических измерений (DESI EDR, SDSS, HELP, GAIA) классов и красных смещений объектов в зависимости от их рентгеновского потока. Нами отмечается высокая точность фотометрических красных смещений, полученных моделями SRGz для рентгеновских источников в двухлетнем обзоре неба еРОЗИТА (в области покрытия фотометрических обзоров DESI Legacy Imaging Surveys/Pan-STARRS1/SDSS): стандартное отклонение s_NMAD≈4% и доля выбросов на уровне n>0.15=7–8.5% (для оптических компаньонов рентгеновских источников с F_X,0.5-2≥1.5·10^–14 эрг с^–1 см^–2). Прогнозы photo-z рентгеновских источников в SRGz имеют негауссовый характер; качество калибровки PDF(z) важно для точной оценки доверительных интервалов прогноза красных смещений. Предложен новый метод постобработки вероятностных прогнозов photo-z, основанный на двухтемпературной коррекции распределения PDF(z). Подход позволяет значительно улучшить калибровку вероятностных прогнозов и доверительных интервалов фотометрических красных смещений рентгеновских источников еРОЗИТА.

Хохлов В.А., Ромашевский С.А., Ашитков С.И., Иногамов Н.А. «Синхронное детектирование нелинейных явлений в оптоакустических осцилляциях нанопленки, инициированных фемтосекундным лазерным импульсом» Письма в ЖЭТФ, 120, № 7, с. 550-559 (2024)

Для развития микроэлектроники существенное значение имеют исследования физики индуцированных лазером сверхбыстрых процессов в тонких пленках. К таким процессам относятся: нагрев электронной подсистемы, релаксация и транспорт поглощенной энергии, а также генерация и распространение пикосекундных акустических волн. В этой связи в работе изучена динамика изменения дифференциального коэффициента отражения ΔR(t)/R₀ пленки никеля (Ni) толщиной 73 нм на подложке из стекла. Измерения выполнены в схеме “возбуждение–зондирование” (pump-probe) с синхронным детектированием сигнала ΔR(t)/R₀. За счет увеличения периода следования t_cool последовательности нагревающих (возбуждающих) импульсов достигнуты высокие значения поглощенного флюенса до 11 мДж/см². Увеличение t_cool позволяет лучше охлаждать пленку после нагревающего воздействия. В результате получены рекордные значения температур (T_e≈3, T_i≈1 кК) и напряжений (до 7 ГПа). В литературе отсутствуют данные при таких высоких температурах и давлениях. Именно при этих повышенных значениях удается заметить влияние нелинейных эффектов – впервые в опытах с синхронным детектированием.

Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Зайцев М.Ю., Берсенев Ю.В., Ершов В.В., Кустов О.Ю., Бульбович Р.В. «Исследование акустических и аэродинамических характеристик гофрированных сопел» Акустический журнал, 69, № 6, с. 737-744 (2023)

Приводятся результаты исследования снижения шума дозвуковой турбулентной струи за счет использования гофрированной формы сечения сопла. Рассматривались гофрированные сопла с числом гофров от 6 до 12 различной высоты. Эксперименты проводились в двух заглушенных камерах: заглушенной камере с аэродинамическими источниками шума Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ и заглушенной камере с потоком АК-2 ЦАГИ. Звуковое поле дозвуковой струи, истекающей из гофрированного сопла, сравнивалось со звуковым полем эквивалентной круглой струи. В работе демонстрируются способы расширения частотного диапазона, в котором достигается снижение шума струй при использовании гофрированных сопел. Приводится оценка потерь тяги в гофрированных соплах на основе RANS расчета.

Хрузина Т.С., Волошина И.Б., Метлов В.Г. «Исследование быстрой переменности карликовой новой SS Cyg при разных уровнях блеска» Астрономический журнал, 101, № 2, с. 111-136 (2024)

Выполнены наблюдения карликовой новой SS Cyg в период 2019–2021 гг. при разных значениях блеска (V∼10–12^m) как на стадии падения потока излучения после максимума вспышки, так и в спокойном состоянии между вспышками в фильтрах R_c (∼8650 наблюдений, 3 сета), и V (∼50 000 точек, 22 сета). Значение орбитального периода системы в современную эпоху (P_orb = 0.27408(2)^d), использованное в данном исследовании, меньше на 0.4% по сравнению с тем значением, что было получено более четверти века назад (1983–1996 гг.). Временное разрешение между двумя последовательными измерениями составило 6–14 с в зависимости от используемой аппаратуры. Обширная база новых наблюдательных данных позволила провести количественный анализ наблюдений и сделать выводы относительно характеристик аккреционных структур в различные моменты вспышечного цикла системы. Анализ данных после учета орбитальной переменности и иных трендов, связанных с изменением потока излучения системы за ночь, показал присутствие циклических колебаний блеска, обычно 4–10 событий за орбитальный цикл – мерцания блеска или фликкеринг. Для большинства рядов наблюдений методом Лафлера–Кинмана определено такое значение периода колебаний, при котором свертка наблюдений с ним показывала одиночную волну. Полученные значения характерных времен фликкеринга и их амплитуд показывают зависимость от среднего уровня блеска системы: с ростом светимости обе эти величины уменьшались. Из соотношений размеров компонентов SS Cyg было показано, что источник фликкеринга расположен в районе взаимодействия газового потока с околодисковым гало: только эта область в системе SS Cyg с параметрами (q, i, Rd), определенными авторами ранее, может затмеваться при больших радиусах диска и хорошо видна во всех остальных орбитальных фазах системы.

Шавшин А.А., Давыдов В.В., Болдарев Д.А., Дмитриев Р.А., Клименко Д.Ю., Худина А.А. «Разработка цифровой версии системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта» Ученые записки физического факультета МГУ, № 3, с. 2431204 (2024)

Обоснована актуальность разработки системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта. Разработана цифровая версия системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта, которая может служить основой для создания полноценной системы. Проведена разработка кода искусственного интеллекта, его обучения и тестирования на экспериментальных данных. Установлено, что созданная цифровая версия системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта имеет потенциал для успешного детектирования и классификации космического мусора на орбите планеты Земля.