Конференции

64-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ЛФИ - Секция космических исследований и современной астрофизики

Тематика секции посвящена экспериентальным, численным и теоретическим исследованиям космического пространства, а именно: исследование Земли, планет и малых тел солнечной системы; физика космической плазмы; Астрофизика, рентгеновская и радиоастрономия.

  • Эффекты сжимаемости в волновых процессах во вращающейся астрофизической плазме в неупругом приближении

    В работе исследуются линейные магнитогидродинамические волны в устойчиво стратифицированном вращающемся слое сжимаемой плазмы в неупругом приближении. В данном приближении акустические волны отфильтрованы, а градиент плотности зависит как от градиента давления, так и от градиента температуры. Сила Кориолиса рассматривается в четырех различных приближениях: стандартной и нестандартной f-плоскостей, стандартной и нестандартной бета-плоскостей.

  • Локализованные пылевые звуковые волновые структуры в запыленной магнитосфере Сатурна

    Рассмотрена возможность распространения локализованных волновых структур таких, как пылевые звуковые солитоны в плазме запыленной магнитосферы Сатурна, которая содержит электроны двух сортов (горячие и холодные), подчиняющиеся каппа-распределению, ионы магнитосферы, а также заряженные пылевые частицы. Определены области возможных скоростей и амплитуд солитонов. Найдены солитонные решения для различных размеров и концентраций пылевых частиц в запыленной магнитосфере Сатурна.

  • Моделирование поляризационной структуры релятивистских выбросов квазаров

    В данной работе представлены наши первые результаты компьютерного моделирования переноса поляризованного излучения в радио диапазоне от протяженных релятивистских струй квазаров, представляющих собой активные ядра галактик.

  • Эволюция необычного квазара 0858-279 с пиковой формой радиоспектра на парсековых масштабах

    В работе был изучен необычный квазар 0858−279 с пиковой формой радиоспектра. Наши наблюдения позволили выделить загибающийся джет квазара с яркой деталью. В ней были получены высокие значения меры фарадеевского вращения и магнитного поля. Многоэпоховые наблюдения позволили изучить эволюцию квазара. Вся совокупность полученных результатов указала на наличие стоячей ударной волны и движущейся ударной волны, которые усиливают излучение в яркой детали квазара.

  • Ограничения на механизмы генерации экстремальной яркости квазаров из их связи с радиовспышками

    В работе исследована природа экстремальных яркостных температур квазаров, открытых наземно-космическим интерферометром "РадиоАстрон". Наш анализ корреляции между яркостной температурой и переменностью полной плотности потока источников, наблюдавшейся на одиночных антеннах и связанных интерферометрах (РАТАН-600, ATCA, OVRO, Effelsberg, GBT), позволяет локализовать экстремально яркие области в радиоядре джета.


  • Метод Тремейна-Вайнберга: насколько мы можем доверять газовым индикаторам спиральной структуры?

    Одной из ключевых характеристик в теории образования спиральной структуры является ее угловая скорость. Одним из методов, которые позволяют определить эту величину является метод Тремейна-Вайнберга (1984). В данной работе мы применили метод к нескольким симуляциям газа в галактике с баром и сравнили полученные результаты с заданным в модели значением. В результате мы выяснили границы применимости метода и его слабые стороны.


  • К вопросу о влиянии заряженных частиц диоксида углерода на свойства ионосферы Марса

    Представлена теоретическая модель, описывающая возможный механизм формирования и эволюции плазменно-пылевых облаков в ионосфере Марса. Рассчитаны характерные размеры и заряды пылевых частиц, время их седиментации, исследованы временные изменения концентраций ионов и электронов плазмы. 

    Кроме того, в работе исследуется возбуждение и распространение электростатических волн в ионосфере Марса. Найдены закон дисперсии пылевых звуковых волн и инкремент их раскачки в рассматриваемых условиях.

  • Эффективная параметризация поглощения УФ-излучения в атмосфере Венеры

    В работе была создана эффективная параметризация поглощения УФ-излучения в атмосфере Венеры как газовыми составляющими, так и неизвестным УФ-поглотителем. Эталонные расчеты радиации были выполнены при помощи метода Монте-Карло решения уравнения переноса излучения. Главным результатом является ускорение в 20-30 раз радиационных расчетов при использовании настоящей параметризации по сравнению с аналогичными методами, существующими на данный момент в научном сообществе.

  • Модель образования неравновесного химического состава в оболочках одиночных нейтронных звёзд

    Рассмотрен процесс образования неравновесного химического состава при охлаждении за счёт нейтринных потерь энергии оболочек сформировавшихся одиночных нейтронных звёзд. Построена модель, объясняющая наличие большого запаса ядерной энергии, который может поддерживать рентгеновскую светимость таких компактных объектов на протяжении десятков тысяч лет. Проведено изучение зависимости численно полученного итогового химического состава от различных параметров модели.

  • Самосогласованное описание резонансного взаимодействия электронов с сигналом наземного ОНЧ-передатчика

    Исследовано взаимодействие энергичных электронов радиационных поясов Земли с сигналом наземного ОНЧ передатчика в предположении дактированного распространения. Развит самосогласованный подход к описанию этого нелинейного взаимодействия, основная особенность которого связана с нелокальным характером инкремента волны в рассматриваемом случае. С помощью метода последовательных приближений построен сходящийся итерационный процесс, позволивший найти профиль амплитуды волны вдоль лучевой траектории.

  • Воспроизведение перехода от одногорбого к двугорбому профилю интенсивности излучения в 3C 273

    В работе моделируется синхротронное излучение с самопоглощением для цилиндрического релятивистского джета. Для моделей с центральным кором качественно воспроизведён переход от одногорбого к другорбому профилю интенсивности излучения при изменении частоты наблюдения в 3 раза, наблюдаемый в 3C 273. Рассмотрены зависимости профилей интенсивности от параметров замагниченности и расстояния от ядра.

  • Топологические свойства спектрального тензора несжимаемого турбулентного сдвигового течения

    Исследованы спектральные и топологические характеристики турбулентного течения космической плазмы в приближении магнитной гидродинамики с помощью метода быстрых искажений. Получен общий вид разложения тензора корелляций скорости и магнитного поля на изотропную и анизотропную составляющие. Получены общие модельные выражения для спектральных тензоров перекрестных корреляций, корреляций скорости и магнитного поля в приближении слабой анизотропии для поляризации и анизотропии.

  • Линейные волны в слабоионизированной вращающейся космической плазме

    Слабоионизированной плазмой называется плазма, степень ионизации которой много меньше единицы. В слабоионизированной плазме важную роль играют взаимодействия ионизованной компоненты с нейтральной. Для описания явлений в слабоионизированной плазме предложены уравнения многожидкостной магнитной гидродинамики с учетом вращения и наличия внешнего магнитного поля. Получены дисперсионные соотношения для линейных волн в приближении f- и $$\beta$$-плоскости, рассмотрены частные случаи.

  • Резонансное взаимодействие волн магнито-Пуанкаре в астрофизической плазме в приближении мелкой воды

    В работе исследуются волны магнито-Пуанкаре и магнитострофические волн в течениях астрофизической плазмы в приближении мелкой воды. В работе развита нелинейная теория четырехволновых взаимодействий волн магнито-Пуанкаре и магнитострофических волн. Получены уравнения на амплитуды взаимодействующих волн. Найдены соотношения для энергий взаимодействующих волн и исследованы начальные состояния нелинейной системы, приводящие к параметрическим усилениям взаимодействующих волн в поле других волн.

  • Переменность линейной поляризации парсековых выбросов активных ядер галактик

    Проведен статистический анализ переменности линейной поляризации более 400 джетов активных ядер галактик. Обнаружено, что относительная переменность степени поляризации и переменность её направления уменьшаются во внешних областях выбросов. Это можно интерпретировать как уменьшение переменности магнитного поля вдали от ядра.

  • Проектирование и разработка фреймворка валидации моделей D-области ионосферы Земли

    В ходе работы разработано программное средство (фреймворк) для обеспечения возможности проверки адекватности (валидации) различных моделей D-области ионосферы Земли.

    На данный момент в состав фреймворка включена модель среднеширотной области pyfiri (FIRI 2018). В стадии включения модель Данилова и модель IMAZ. Разработана структура включения данных  ионосферных наблюдений  D-слоя ионосферы.

  • Тени черных дыр и кротовых нор: сходства и отличия

    Построена тень кротовой норы Морриса—Торна на фоне плоского ламбертовского экрана, расположенного за кротовой норой и найдено распределение интенсивности излучения вблизи границ тени. Выполнено сравнение этой тени с тенью черной дыры Шварцшильда [1]. Оба объекта являются центрально-симметричными, но структура пространства-времени вблизи них разная.

  • Магнитные поля радиопульсаров

    В работе изучалась функция рождения радиопульсаров по величине магнитного поля Q(B) в диапазоне периодов 0.03 с < P < 0.5  c. Из анализа наблюдаемых распределений по периоду P и производной периода было показано, что эта функция распределения имеет степенной вид. На основе полученных результатов была сделана оценка числа магнетаров (нейтронных звезд со сверхсильными магнитными полями 1014–1015 Гс) для двух основных моделей эволюции нейтронных звезд  .

  • On the influence of the Earth's magnetic field on the dynamics of dust particles in the exosphere of the Moon

    At the illuminated part of the Moon, the properties and formation of dusty plasma are investigated in this work. Furthermore, the behavior of the dust grains under the influence of the magnetic field of the Earth’s magnetotail is discussed. The characteristic parameters and their values that play a significant role in the motion of the dust particles above the illuminated part of the Moon are not yet clearly known till now. In this work, the dusty plasma system is described. 

  • Аккреция как начало и конец жизни во вселенной.

    Проведенно иследование важного явление космологии - Аккреции. Созданна программа на языке python для численного расчёта основных задач. Такие программы уже есть и их используют уже давно и Роскосмос и NASA, но они требую большой вычеслительной мощности, моя программа может работать и на обычных компьютерах. Создаётся гиф-анимация, которая хорошо визуализирует решения системы дифференциальных уравнений из проблемы Nтел на динамику

    пример решения задачи:

  • Численное моделирование транспорта частиц в дисковых моделях

    Основной целью данной работы является исследование транспорта межзвездной пыли в турбулентном газовом потоке протопланетного диска.
    Для достижения поставленной цели на первом этапе успешно проведено численное моделирование движения газа в ограниченной области протопланетного диска. На втором этапе проведено численное моделирование движения твердых частиц, помещенных в турбулентное газовое течение. Полученные результаты приближенно описывают механизм роста планетезималей в протопланетных дисках.

  • Влияние крупномасштабной сжимаемости на нелинейную динамику волн во вращающихся течениях мелкой воды.

    В работе исследуется влияние сжимаемости и вращения на нелинейную динамику волн в приближении мелкой воды. Приближение мелкой воды обобщается для описания крупномасштабных течений тяжелой жидкости со свободной поверхностью, рассматриваются линейные волны для различных приближений вращения, исследуются слабонелинейные взаимодействия полученных волн.

  • Численное моделирование устойчиво стратифицированной турбулентности в физике планет

    Моделирование стратифицированных течений играет существенную роль в понимании различных явлений в астрофизике и физике планет. Динамика течения в условиях устойчивой стратификации описывается с использованием уравнений гидродинамики в приближении Буссинеска. Рассматривается тонкий сферический слой жидкости в трехмерной системе с вращением. Для численного моделирования использованных уравнений используется спектральный метод. 

  • Перенос излучения в сильно замагниченной плазме.

    В данной работе вычислено уравнение Больцмана для электрон-позитронной плазмы в сильном магниченном поле с учетом влияния процессов Комптоновского рассеяния и расщепления фотонов в приближении плоско-параллельной задачи. Такой подход дает альтернативное описание имеющихся физических процессах в объектах с большим магнитным полем по сравнению с предыдущим анализом. Спектр энергий объектов в которых реализованы условия задачи получается явно отличным от чернотельного.

  • Использование управляемых летательных аппаратов для калибровок установок, регистрирующих черенковский свет от ШАЛ

    Описывается применение управляемых летательных аппаратов для калибровок установок, регистрирующих черенковский свет от ШАЛ. Приводятся принципиальные схемы и прототипы устроств для решения этой задачи.

  • Баксанский большой нейтринный телескоп: текущий статус

    Работа посвящена текущему статусу проекта Баксанского большого нейтринного сцинтилляционного телескопа. А именно, R&D завершённой первой стадии проекта, прототипа с массой жидкого сцинтиллятора 0.5 тонны, и второй стадии проекта, 5-тонного прототипа, который находится на этапе сборки.

  • Сравнение алгоритмов восстановления интерферометрических изображений по инфракрасным данным с прибора MATISSE

    В работе представлены интерферометрические данные с наблюдениями объекта Беклина-Нойгебауэра AFGL 4176, полученные на приборе MATISSE интерферометра VLTI в среднем инфракрасном диапазоне (3-4 мкм). Продемонстрированы примеры работы алгоритмов восстановления интерферометрических изображений SQUEEZE, IRBiS, ehtim, проведён компонентный анализ данных.

  • Проектирование системы компенсации магнитного поля для прототипа Большого Баксанского нейтринного телескопа

    Магнитное поле, даже такое слабое, как геомагнитное, влияет на характеристики фотоэлектронных умножителей. Влияние магнитного поля сильнее для фотоумножителей болших размеров. Таким образом, для устранения этого влияния необходимо использовать систему компенсации магнитного поля. Одним из способов компенсации является использование колец Гельмгольца, для создания области однородного магнитного поля противоположного направления

  • Идентификация тепловых нейтронов с применением машинного обучения в эксперименте ENDA

    На территории ИЯИ РАН в Москве создан прототип кластера установки ENDA из 16 электронно-нейтронных детекторов для изучения широких атмосферных ливней с энергиями выше 1 ПэВ.  Идентификация зарегистрированных нейтронов основана на различии формы импульсов, образовавшихся в результате регистрации нейтронов и легких заряженных частиц. Для разделения этих импульсов в данной работе применялись сверточные нейронные сети (CNN).

  • Наблюдение сверхтонких токовых слоев спутниками MMS в хвосте Земной магнитосферы

    В данной работе представлены результаты исследований сверхтонких электронных токовых слоев в хвосте Земной магнитосферы. Были определены основные параметры токового слоя такие, как плотность тока, ориентация, полутолщина и др. Было показано, что во многих событиях ток переносится размагниченными электронами.

  • Вероятностное распределение звезд в Галактике по спектральным классам

    Целью работы является распределение звезд по спектральным классам по всей Галактике, что впоследствии позволяет составить карту звездного неба с вероятностным описанием параметров для видимых объектов на нем. Основным преимуществом приведенной работы является возможность массового анализа, то есть получение статистической оценки параметров сразу для целых областей Галактики, а не только для конкретных объектов. 

  • Нелинейные преобразования кинетической и магнитной энергий в двумерной затухающей магнитогидродинамической турбулентности на бета-плоскости

    Работа посвящена изучению нелинейные преобразования кинетической и магнитной энергий двумерной затухающей магнитогидродинамической турбулентности на бета-плоскости. Развита качественная теория спектральных потоков полной энергии и квадрата потенциала магнитного поля двумерной магнитогидродинамической турбулентности. Проведены численные моделирования двумерной затухающей магнитогидродинамической турбулентности на бета-плоскости подтверждающие аналитические результаты работы.

  • Исследование фона детектора SPI-ACS космической обсерватории INTEGRAL

    В работе впервые приводится исследование фона для детектора SPI-ACS на борту космической обсерватории INTEGRAL. Показано, что доминирующий вклад в формирования фона детектора SPI-ACS вносят галактические ксомические лучи. Показана антикорреляция выборочного среднего и дисперсии с Солнечной активностью. Определены границы применимости различных аналитических моделей для описания фона. Обсуждаются калибровки детектора SPI-ACS на частицы различной природы, а также поиск астрофизических транзиентов.

  • Study the trajectory of dust particles by simulating the plasma environment on the Moon's surface

    This study demonstrates the 3D dynamic trajectories of charged micro-particles under the influence of an external electric field and a plasma source, which will aid in demonstrating the plasma-dust process on the lunar surface.