ИСТИНА

Моделирование процессов аккреции вещества на релятивистские звезды. Разработка теории нестационарной дисковой аккреции на компактные объекты. Исследование процессов квазисферической аккреции на замагниченные нейтронные звезды. Анализ соответствующих современных данных наблюдений с целью построения адекватных моделей аккреции на компактные звезды. Исследование эволюции и наблюдательных проявлений одиночных компактных объектов (нейтронных звезд и др.). Построение популяционных моделей компактных объектов.

1. В рамках развитой в 2012-2014 гг. теории дозвуковой квази-сферической аккреции на медленно-вращающиеся замагниченные нейтронные звезды предложено новое объяснение феномену вспышек в источниках SFXT -- транзиентных рентгеновских источниках в паре с массивным оптическим компонентом-сверхгигантом. Модель успешно воспроизводит основные наблюдательные особенности этого явления (длительность вспышек, их распределение по амплитудам и зависимость мощности вспышки от средней рентгеновской светимости в спокойном состоянии), и может также применяться к другим классам аккрецирующих нейтронных звезд из звездных ветров с магнитными полями (в частности, для аккреции на изолированные нейтронные звезды) (Шакура Н.И., Постнов К.А.) 2. Проведено сравнение эволюции формы наклоненного по отношению к экваториальной плоскости вращающейся черной дыры аккреционного диска в численном и полу-аналитическом расчете. Численные расчеты МГД-динамики вещества, из первых физических принципов формирующего аккреционный диск, наклоненный по отношению к экваториальной плоскости вращающейся черной дыры, протестированы при помощи аналитической теории тонких релятивистских изгибных аккреционных дисков (Журавлев В.В.) 3. Методами вариационного анализа проведено исследование транзиентного роста вихревых возмущений в аккреционных дисках. Обнаружено, что в аккреционном диске со слабой турбулентностью и малым коэффициентом эффективной турбулентной вязкости возможен дополнительный отток углового момента вещества за счет транзиентного роста крупномасштабных вихрей с характерной длиной волны больше толщины диска (Журавлев В.В., Раздобурдин Д.Н.) 4. Методом популяционного синтеза изучается эволюция симбиотических рентгеновских двойных в Галактике. Показано, что учет нестационарности режима квази-сферической дозвуковой аккреции из звездного ветра гиганта на медленно вращающиеся нейтронные звезды в этих источниках позволяет описать их наблюдаемое положение на диаграмме период вращения нейтронной звезды - рентгеновская светимость в широком диапазоне параметров звездного ветра. Полученные распределения источников по орбитальным периодам, периодам вращения нейтронных звезд и рентгеновским светимостям могут быть использованы при анализе данных наблюдений галактических источников в диапазоне светимостей $\sim 10^{32}-10^{36}$~эрг/с в планирующемся обзоре всего неба СРГ/eROSITA. (Куранов А.Г., Постнов К.А., Колесников Д.А. ) 5. Проведено моделирование популяции радиопульсаров. Задачей работы было исследовать эволюцию магнитных полей этих нейтронных звезд. Был предложен и развит новый метод такого анализа. Тщательное тестирование метода показало, что он может быть приложим к пульсарам с возрастами примерно от 100 000 до миллиона лет. Показано, что согласие с данными наблюдений может быть достигнуто, если магнитные поля радиопульсаров на рассмотренном интервале времени уменьшаются примерно вдвое. По всей видимости, в дальнейшем процесс диссипации поля замедляется. Это может быть связано с особенностями поведения токов в коре нейтронной звезды. (Попов С.Б.) 6. Описание раннего ускоренного расширения Вселенной (т.н. космологической инфляции), в результате которого были сформированы первичные неоднородности плотности, является одним из наиважнейших вопросов современной космологии, который невозможно решить в рамках Общей Теории Относительности. Вероятным сценарием является модификация Эйнштейновской гравитации при высоких энергиях, а именно f(R) гравитация. Были изучены космологические решения в $R + \beta R^{N}$- гравитации для изотропной Вселенной, наполненной обычной материей с параметром уравнения состояния $\gamma$. Используя метод усреднения Боголюбова-Крылова-Митропольского найдены асимптотические осцилляционные решения, описываемые в терминах новых функций, которые были специально представлены для решения данной задачи и являются естественным обобщением обычных косинуса и синуса. Показано, что поздняя эволюция Вселенной определяется знаком разности $\gamma-\gamma_{crit}$ где $\gamma_{crit}=2N/(3N-2)$. Если $\gamma < \gamma_{crit}$, Вселенная достигает режима малых осцилляций возле значений параметра Хаббла и плотности материи, соответствующими Общей Теории Относительности. В противном случае члены старшей кривизны становятся важными на поздних временах. Также изучены численно бассейны притяжения осцилляционного и фантомного решений (который присутствует в теории при $N>2$). Освещены некоторые важные различия между случаями $N=2$ и $N>2$. (Топоренский А.В., Иванов М.М.)