ИСТИНА

Эволюция звезд в тесных двойных системах (ТДС) резко отличается от эволюции одиночных звезд, которые могут неограниченно менять свой радиус и эволюционируют при постоянной массе (роль звездного ветра несущественна для не слишком массивных звезд). Звезды в составе ТДС имеют ограниченные значения радиусов и меняют свою массу в процессе эволюции из-за приливного воздействия спутника и потери массы вследствие перетекания вещества. Поэтому исследования ТДС очень важны, т.к. они позволяют изучать эволюцию звезд с переменной массой. Среди двойных систем особое значение имеют ТДС на поздних стадиях эволюции. В таких системах наблюдаются резко пекулярные объекты: белые карлики, звезды Вольфа-Райе (WR), нейтронные звезды, черные дыры. Поскольку в ТДС по движению и взаимодействию компонентов можно определять радиусы, массы и температуры звезд, поздние ТДС являются мощным инструментом для открытия и исследования таких объектов, как нейтронные звезды и черные дыры, а также для изучения пекулярных объектов – белых карликов и звезд Вольфа-Райе. Последние по современным представлениям, являются эволюционными предшественниками релятивистских объектов – нейтронных звезд и черных дыр. В данном проекте мы планируем выполнить исследования широкого класса ТДС на поздних стадиях эволюции по нескольким основным направлениям. 1) Определение и уточнение масс нейтронных звезд и черных дыр в рентгеновских двойных системах из анализа кривых лучевых скоростей и кривых блеска с использованием сложных моделей. Изучение распределения масс релятивистских объектов. 2) Исследование уникального объекта SS433, для которого в нашей группе построена общепризнанная модель как массивной затменной двойной системы с прецессирующим сверхкритичеким аккреционным диском вокруг релятивистского объекта. Будут продолжены наблюдения на космической обсерватории ИНТЕГРАЛ, сделан анализ переменности в жестком рентгеновском диапазоне, изучена структура аккреционного диска и горячей короны в основании релятивистских джетов, уточнена масса черной дыры. 3) Изучение звезд WR в двойных системах. Применение методов решения обратных задач к анализу атмосферных затмений, восстановление пространственной структуры и поля скоростей в протяженных атмосферах. Исследование влияния клочковатой структуры звездного ветра на эволюцию звезды WR и массы результирующих черных дыр. 4) Исследование катаклизмических двойных звезд. Интерпретация кривых блеска в рамках сложных моделей с учетом трехмерных газодинамических расчетов течения газа и наличия нетривиальных структур при аккреции газа на белый карлик. Наши исследования будут выполнены на основе полученного нами наблюдательного материала в разных диапазонах длин волн от рентгеновского до инфракрасного. Анализ наблюдений будет проводиться с применением современных методов, с использованием алгоритмов и моделей двойных систем разных типов, разработанных в нашей группе. Эти модели постоянно развиваются и совершенствуются. Коллектив имеет обширный опыт работы в области физики ТДС и доступ к необходимым наблюдательным и вычислительным ресурсам, чтобы успешно решить поставленные задачи.

В течение 2014-2016 гг. проведена работа по развитию методов интерпретации наблюдений поздних ТДС, получены новые данные по этим объектам, выполнена интерпретация наблюдений определены параметры ряда поздних ТДС, и уточнен их эволюционный статус. В 2014 г. и 2015 г. с борта международной гамма-обсерватории ИНТЕГРАЛ в жестком рентгеновском диапазоне 18-60 кэВ выполнены наблюдения микроквазара SS433, которые дополняют полученные нами ранее данные, начиная с 2003 г. Получены новые ряды фотометрических наблюдений катаклизмических двойных систем и маломассивных рентгеновских двойных систем. В частности, на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ получены ИК кривые блеска рентгеновских двойных систем A0620-00 и Cyg X-3. На 2.5 м телескопе исследованы компоненты тесной визуально-двойной звезды типа T Tau RW Aur. На 6-м телескопе БТА совместно с сотрудниками САО РАН получены спектры новых и новоподобных систем, в частности, систем V339 Del, V2659 Cyg, V2491 Cyg и др. Выполнены иссследования влияния учета ээфектов близости компонентов маломассивных рентгеновских двойных систем при определении масс черных дыр и оптических звезд. Для этого проведены обширные расчеты методами синтеза профилей линий поглощения и кривых лучевых скоростей оптических звезд в маломассивных ренттгеновских ТДС. Вычислены таблицы K-поправок к кривым лучевых скоростей, удобные для практического применения. Также выведена аппроксимационные формулы, удобные для практического использования, позволяющие корректировать приближенные значения отношения масс компонентов в рентгеновских двойных системах. Выполнена оценка устойчивости распределения масс черных дыр в ренгеновских ТДС. Разработан метод решения интегрального уравнения Абеля первого рода на классе компактных функций и/или с использованием регуляризации Тихонова. Совместно с разработанным ранее методом решения интегрального уравнения Фредгольма он будет применяться для анализа кривых блеска затменных двойных систем WR+O. Развит алгоритм и написан компьютерный код для восстановления поля скоростей в ветре звезды WR из анализа атмосферных затмений двойных систем типа WR+O методом Монте-Карло. Методом синтеза проанализированы новые UBV-наблюдения массивной двойной системы Cyg OB2 N5 (V729 Cyg), которая находится на стадии превращения в систему WR+O. Исследованы аномалии в потемнении дисков к краю звезд, затмеваемых экзопланетами. Выполнен цикл работ по определению параметров катаклизмических переменных разных типов в спокойном и активном состояниях, в том числе параметров аккреционных дисков вокруг нейтронной звезды в рамках модели, учитывающей результаты новейших трехмерных газодинамических расчетов течения вещества в холодном диске. Выполнен анализ кривых блеска взрывных переменных SDSS J150240.98+ 333423.9/NZ Boo, V1239 Her, GY Cnc, U Aqr во время вспышек и после возвращения в спокойное состояние. Также получены наблюдения и определены параметры ранее неизвестной переменной типа SW Sex системы MASSJ22560844+5954299. Исследована и проинтерпретирована природа фликкеринга у ТДС с релятивистским компонентом – черной дырой A0620-00 в неактивной стадии. Изучены несколько карликовых новых типа SU UMa и WZ Sge, у которых прослежена эволюция суперхампов в процессе супервспышки, проводится статистический анализ полученных результатов. Выдвинуто предположение о новом подклассе карликовых новых, являющимися звездами типа W Uma. Проанализированы сценарии эволюции массивных ТДС , приводящие к образованию двойных черных дыр, которые могут сливаться за время меньше космологического и давать всплески гравитационно-волнового излучения, подобные тем, которые были открыты обсерваторией LIGO: LIGO GW 151226.