| Название: | Компактные звезды: изучение микрофизики, эволюции, и наблюдательных проявлений |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 02 - Физика и науки о космосе |
| Научная дисциплина: | 02-704 - Физика и эволюция звезд и межзвездной среды |
| Ключевые слова: | нейтронные звезды, белые карлики, микрофизика вещества, моделирование строения, эволюции, наблюдательных проявлений, сравнение с наблюдениями |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Яковлев,ДГ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 24-12-00320 |
Компактные звезды (нейтронные звезды и белые карлики) объединяет то, что они имеют малые размеры и содержат сверхплотное вещество. Такое вещество трудно воспроизвести в лаборатории, но его исследование важно для фундаментальной физики. Уже давно компактные звезды стали привычными объектами практической астрономии. Так, нейтронные звезды широко используют для зондирования распределения плотности в Галактике, а белые карлики – для определения возраста окружающего звездного населения. В последние десятилетия актуальность исследований компактных звезд значительно возросла.
Для правильной интерпретации наблюдений необходимо улучшение теории микрофизических свойств вещества компактных звезд и построение новых моделей строения и наблюдательных проявлений этих звезд. Проект предполагает проведение таких исследований по следующим направлениям:
Самосогласованное радиационно-гидродинамическое моделирование аккреционной колонки вблизи поверхности нейтронной звезды с учетом многократного комптоновского рассеяния, процессов циклотронного и тормозного излучения и поглощения, эффектов квантовой электродинамики и общей теории относительности.
Исследование свойств полностью ионизованной сильно неидеальной ионной плазмы в ядрах белых карликов и в оболочках нейтронных звезд. Oсобое внимание будет уделено кристаллической фазе такого вещества и смесям ионов разных сортов.
Исследования термодинамических и кинетических свойств вещества в различных слоях компактных звезд, нейтринного излучения из их недр, а также несферических ядерных структур в мантии нейтронных звезд.
Расчеты частично ионизованных атмосфер нейтронных звезд с неоднородным распределением магнитного поля и температуры для интерпретации рентгеновских спектров и кривых блеска нейтронных звезд с наблюдаемым тепловым излучением и для оценки их параметров.
Пересмотр нескольких основных механизмов нейтринного излучения во внутренних слоях нейтронных звезд. Будет улучшено описание многочастичных эффектов для модифицированного урка-процесса и улучшен расчет нейтринного излучения, сопровождающего возникновения сверхтекучести нейтронов.
Комплексное исследование распределения тепла после процессов энерговыделения в различных слоях компактных звезд, включая взрывное энерговыделение в оболочках аккрецирующих звезд разного типа и ускоренный отток тепла из центральной области нейтронной звезды за счет прямых урка-процессов. Особое внимание будет уделено возникновению высоких градиентов температуры и потоков тепла внутрь звезды в ряде сценариев, нейтринным теплопотерям, влиянию сильного магнитного поля.
Усовершенствование модели квазипериодических осцилляций, наблюдаемых на стадии затухания мягких повторяющихся гамма-всплесков, путем учета зеемановского расщепления частот собственных колебаний звезды ее магнитным полем.
Обязательной задачей всех исследований будет сравнение результатов моделирования с данными наблюдений компактных звезд, в том числе тех, которые станут доступны во время работы над проектом.
Реализация проекта связана с использованием широкого арсенала методов теоретической физики, численного моделирования и анализа разнообразных наблюдений. Можно ожидать, что реализация проекта будет способствовать надежной интерпретации наблюдений компактных звезд для нужд фундаментальной науки и практической астрономии.
