Астрономический институт имени Улугбека

Анализ наблюдений кольцеобразных галактик и разработка теории их происхождения.
Код проекта: Ф.7-12 | Тип: Фундаментальный | Статус: Выполнен
Период выполнения: 2012 - 2016 | Email: mkaromat@rambler.ru
Научный отдел: Отдел внегалактической астрономии
Руководитель проекта: Миртаджиева Каромат Тахировна

Выполнение данного научного проекта даст возможность сформулировать фундаментальные результаты по формированию структуры и эволюции кольцеобразных галактик на их ранней нестационарной стадии. Впервые будут проанализированы данные наблюдений с целью построения полной классификации кольцеобразных галактик и изучения ранней стадии их эволюции, теория которой разрабатывается нами в рамках фазовой модели с указанием особенностей наблюдаемых явлений. Будут найдены критические значения параметров кольцеобразных систем. (подробней ...)

Цели проекта:

- Разработка классификации кольцеобразных галактик на основе их наблюдательных данных.

- Построение нелинейных моделей СС с исходной нестационарностью и анизотропной диаграммой скоростей.

- Вывод нестационарных дисперсионных уравнений мод колебаний нелинейных моделей.

- Модальный анализ и выявление неустойчивостей моделей ранней стадии эволюции с формированием кольцеобразной структуры.

- Анализ природы неустойчивостей кольцеобразных мод возмущений и построение критических зависимостей между начальными значениями физических параметров моделей.

- Проведение сравнения моделей ранней стадии эволюции галактик по кольцеобразным модам возмущений.

- Анализ и обобщение полученных результатов.

Физика гравитационных линз, компактных астрофизических объектов и нестационарных дисковых систем.
Код проекта: Ф2-ФА-Ф029 | Тип: Фундаментальный | Статус: Выполнен
Период выполнения: 2012 - 2016 | Email: mkaromat@rambler.ru
Научный отдел: Отдел внегалактической астрономии
Руководитель проекта: Миртаджиева Каромат Тахировна

Данный проект направлен на исследования явлений и процессов, связанных с рядом астрофизических и космологических объектов – гравитационными линзами, компактными астрофизическими объектами и эволюционирующими дисковыми системами. В этих объектах задействованы как общерелятивистские законы, так и ньютоновское приближение. Кроме того, исследуемые процессы проявляются в различных масштабах – от космологических расстояний до околозвездных. Указанные области исследований, несомненно, являются перспективными. (подробней ...)
Например, явление гравитационного линзирования интересно тем, что с его помощью можно получить ответы на ряд космологических вопросов – какова постоянная Хаббла, связанная с расширением Вселенной; как распределена материя в ней; какова ее геометрия; что представляет собой темная материя; как она влияет на модель распределения массы в галактиках; в каком преимущественном виде распределена материя в линзирующих телах - в виде компактных объектов или в разреженном состоянии; каковы свойства источников-квазаров при этом и т.д.

Известно, что эффект гравитационного линзирования происходит в масштабах Вселенной. И при этом задействованы основные ее составляющие – галактики, как в роли непосредственно гравитационных линз, так и в роли источников. С другой стороны почти половина всех галактик являются спиральными и, этот тип галактик показывает наибольшую нестационарность. Также, до сих пор в наблюдательной космологии и внегалактической астрономии отсутствуют данные относительно коллапсирующей стадии протогалактики из-за временной невозможности наблюдений последней современными телескопами. Вот почему изучение ранней стадии формирования галактик является одной из основополагающих задач современной внегалактической астрофизики и космологии. Вместе с тем причины и ход их формирования от стадии темной материи до современных наблюдаемых галактик, особенно до состояния молодых галактик, до сих пор почти не изучен.

В настоящее время считается, что черные дыры являются источниками энергии для самых мощных явлений, происходящих в нашей Вселенной – вспышек гамма-излучения и активных ядер галактик. С недавнего времени особо возрос интерес к исследованию систем двойных черных дыр, так как эти системы являются самыми привлекательными объектами с точки зрения детектирования гравитационного излучения. Система, состоящая из двух черных дыр, проходит ряд эволюционных этапов, наиболее интересным из которых является конечное сближение и слияние черных дыр, в результате чего происходит огромный выброс энергии системы в виде гравитационных волн. Одним из наиболее актуальных вопросов современной астрофизики является исследование возможных электромагнитных явлений, сопутствующих этому событию. Регистрация электромагнитных сигналов от двойной системы черных дыр, находящихся в фазе слияния, позволила бы значительно углубить понимание физики черных дыр, а также позволила бы точнее интерпретировать данные, получаемые от детекторов гравитационных волн.

Цели проекта:

расширение уникального банка наблюдательных данных по гравитациионно линзированным системам (ГЛС).
разработка фотометрических методов обработки цифровых изображений.
изучение эффектов микролинзирования.
создание теоретической моделей ГЛС.
поиск времени задержки.
разработка модели в виде трехосного эллипсоидального ядра галактики в общем случае с произвольными размерами.
вычисление космологической постоянной Хаббла.
построение новых анизотропных моделей формирующихся нестационарных галактик и расчет их основных физических характеристик.
модальный анализ моделей формирующихся галактик.
исследование электромагнитных явлений в окрестности вращающейся, а также линейно движущейся черной дыры в двойной системе.
исследование электромагнитного излучения от системы двух черных дыр движущихся по орбите вокруг общего центра масс.

По 1 – этапу будут проведены многоцветные ПЗС – наблюдения избранных ГЛС, фотометрическая обработка изображений, анализ времени задержки одной ГЛС, построение новой анизотропной модели, получение их основных физических характеристик и вывод нестационарного дисперсионного уравнения, будет исследовано электромагнитное поле, генерируемое вращающейся черной дырой, будут исследованы электромагнитные потери за счет электрических токов, протекающих в ее магнитосфере.

По 2 – этапу: продолжение наблюдений избранных ГЛС, фотометрический анализ изображений этих объектов, исследование долговременных кривых блеска, изучение гравитационных неустойчивостей крупномасштабных мод возмущений моделей дискообразных галактик, получение решений уравнений Максвелла в частных случаях, будет исследовано электромагнитное излучение, генерируемое системой, состоящей из двух черных дыр, помещенной во внешнее однородное магнитное поле.

По 3 – этапу запланированы: наблюдения ГЛС, анализ долгопериодических и короткопериодических процессов в ГЛС, эффектов микролинзирования, времени задержки для новой ГЛС, вычисление значения постоянной Хаббла, изучение природы неустойчивостей нелинейных анизотропных моделей, получение решений уравнений Максвелла с учетом цилиндрической симметрии среды, будет рассмотрен вопрос генерации радиоизлучения от вращающихся, а также осциллирующих магнитаров.

По 4 – этапу: будут получены дальнейшие двухцветные кривые блеска избранных ГЛС, построены модели микролинз, оценка постоянной Хаббла, начато изучение эффекта линзирования в поле трехосного эллипсоида, получим результаты сравнительного анализа эволюции мод возмущений на фоне дискообразной системы, получим значения инкрементов неустойчивости и критические зависимости между начальными значениями параметрами моделей. Будут исследованы условия ускорения заряженных частиц в окрестности полярной шапки пульсаров, испытывающих тороидальные осцилляции.

По 5 – этапу: получим новые результаты по анализу микролинзирования, времени задержки для избранной ГЛС. Будет проведен анализ возможности построения модели ГЛС с учетом трехосности линзирующей галактики и ее ориентации. Так же запланировано исследование физики основных мод колебаний и анализ гравитационных неустойчивостей, а также сравнение мод колебаний моделей с целью выявления их фундаментальных свойств. Построение моделей балджей спиральных галактик. Выявление влияния осцилляций пульсара на Лоренц-фактор ускоряемых частиц.