КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 14-12-01096
НазваниеВзаимодействие потоков космической плазмы и нейтральных газов в присутствии магнитных полей: гелиосфера, астросферы и межзвездная среда
РуководительИзмоденов Владислав Валерьевич, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук, г Москва
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2017 г. - 2018 г. |
Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе, 02-704 - Физика и эволюция звезд и межзвездной среды
Ключевые словазвездные ветра, межзвездная среда, астросферы, головные ударные волны
Код ГРНТИ41.23.21
СтатусУспешно завершен
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на исследование газодинамических структур (астросфер), возникающих при взаимодействии звездных ветров с около- и межзвездной средой, и влияния этих структур на формирование остатков сверхновых. “Астросфера”, в этом проекте, понимается достаточно широко, так, например, к астросферам мы относим также туманности, образованные ветром звезд или звездных скоплений, области HII вокруг массивных звезд, пузыри звездного ветра (wind-blown bubbles - WBB). Данная область науки в настоящее время активно развивается, благодаря появлению новых наблюдений астросфер с высоким качеством изображений с помощью космических телескопов (Spitzer, Herschel, WISE и др.).
В рамках Проекта-2014 нами был сделан значительный шаг вперед в области исследования взаимодействия звездных ветров с окружающей средой. В частности, нами была разработана “универсальная” трехмерная магнитогидродинамическая модель взаимодействия звездного ветра с межзвездной средой, которая: 1) учитывает влияние как межзвездного, так и звездного магнитных полей; 2) позволяет получать решения для звезд, находящихся в частично-ионизованной межзвездной среде для случая, когда длина свободного пробега атомов сопоставима с размерами астросферы (в кинетическом и многожидкостном приближениях для нейтральной компоненты); 3) позволяет исследовать нестационарные эффекты; 4) позволяет получать решения для различных показателей политропы, а также с учетом теплопроводности (при небольших коэффициентах теплопроводности); 5) позволяет рассчитывать распределение пылевой компоненты в астросферах, а также учитывать динамическое влияние пылевой компоненты на плазменную. Кроме того, мы научились строить синтетические карты астросфер в различных диапазонах длин волн, и тем самым визуализировать трехмерные распределения пыли в астросферах.
Разработанные модели и программы являются инструментом для анализа данных наблюдений астросфер. Так, в рамках Проекта-2014 на основе разработанных моделей нами был предложен механизм образования перистой (или филаментарной) структуры астросфер (см. рис. 1, а также работу Katushkina et al. 2017) и исследовано распределение пыли в гелиосфере (см. Рис. 2 и работу Alexashov et al., 2016). Нами также было проведено двумерное численное моделирование пузыря звездного ветра и области H II вокруг одиночной массивной звезды, движущейся сквозь плотную межзвездную среду, применительно к области H II RCW 120. Кроме того, проведенное моделирование открытых нами инфракрасной оболочки IRAS 18153-1651 и оптической арки внутри нее подтвердило нашу гипотезу, что мы имеем дело с областью H II и звездным пузырем, образованных, соответственно, ионизирующим излучением и звездным ветром молодой (~10 000 лет) звезды спектрального типа В1. Полученный результат означает, что мы обнаружили первый известный пример звездного пузыря вокруг В-звезды на главной последовательности (см. работу Gvaramadze et al. 2017).
В ходе продолжения проекта мы планируем провести детальный анализ некоторых из уже рассмотренных, а также новых астросфер с учетом конкретных параметров звездных ветров и межзвездной среды. Нами также планируется теоретическое исследование специальных конфигураций астросфер и анализ особенностей полученных (в рамках Проекта-2017) решений, в том числе и с целью планирования будущих космических экспериментов.
В частности, мы планируем исследовать следующие объекты:
1. Астросферы вокруг звезд kappa Cas (HD 2905) и theta Car (HD 93030). Характерным признаком этих астросфер является перистое (филаментарное) распределение пыли в областях вокруг головных ударных волн (рис 1)). Мы рассчитываем, что моделирование этих астросфер позволит подтвердить нашу гипотезу о том, что причиной формирования перистой структуры астросфер является влияние магнитного поля на частицы пыли с конечным гирорадиусом во внешних областях астросфер (ударных слоях).
2. Остатки сверхновых с двумя взаимно пересекающимися оболочками. Будет исследована гипотеза о том, что остатки сверхновых этого типа являются результатом взрыва сверхновой на краю звездного пузыря, образованного ветром движущейся массивной звезды.
3. Астросфера массивной рентгеновской двойной системы Vela X-1. Будет продолжено исследование данной астросферы, начатое в рамках Проекта 2014. Полученная нами численная модель крупномасштабной структуры астросферы будет использована для получения синтетических карт излучения в линии Н-альфа и в инфракрасном диапазоне, и их сравнения с данными наблюдений.
4. Осесимметричные (“бочкообразные”) остатки сверхновых. Будет исследовано влияние крупномасштабного магнитного поля на структуру астросфер вокруг массивных звезд. Полученный результат послужит начальным условием при моделировании остатков сверхновых с осевой симметрией.
5. Туманность “Пузырь” (NGC 7635). Будет проведено моделирование взаимодействия астросферы вокруг убегающей звезды с областью повышенной плотности. Результаты моделирования будут использованы для объяснения уникального объекта -- туманности “Пузырь”.
В рамках Проекта-2017 нами также планируется:
1. Провести детальные расчеты распределения межзвездной пыли в межпланетной среде, и, в частности, в окрестности Земли, с целью определения возможных локальных областей накопления пыли. Данные расчеты могут стимулировать проведение космического эксперимента по изучению межзвездной пыли в космическом пространстве.
2. Рассмотреть задачу о нестационарном истечении сверхзвукового ветра в покоящуюся замагниченную межзвездную среду. Решение такой задачи необходимо для исследования происхождения “бочкообразных” остатков сверхновых.
3. Продолжить начатое в Проекте-2014 исследование истечения звездного ветра, обладающего азимутальным магнитным полем в межзвездную среду (двухструйная структура астросферы). Планируется рассмотреть случай, когда звезда движется в окружающей ее межзвездной среде. Данная задача сейчас активно обсуждается в применении к гелиосфере.
4. Провести исследование распределения пыли в астросферах в тех случаях, когда сила радиационного давления сравнима с силой Лоренца. Каждая из этих двух сил отдельно приводит к интересным эффектам в распределении пыли (образование “волны плотности” и “филаментарных” структур), при этом их совместное влияние до сих пор не рассматривалось ни нами, ни в работах других авторов.
5. Провести классификацию магнитогидродинамических разрывов, образующихся в астросферах при различных значениях определяющих параметров.
Ожидаемые результаты
В рамках предлагаемого проекта ожидается получение нескольких типов результатов:
1- Анализ конкретных астросфер.
В рамках Проекта-2017 планируется провести численное моделирование и анализ изображений астросфер, имеющих специальные конфигурации или особенности, а именно:
1) будут рассмотрены перистые структуры в астросферах звезд kappa Cas и theta Car;
2) будет проведено моделирование остатков сверхновых с двумя взаимно пересекающимися оболочками, а также “бочкообразных” остатков сверхновых;
3) будет проведено детальное сравнение результатов моделирования с данными наблюдений астросферы Vela X-1 как в линии H-alpha, так и в инфракрасном диапазоне;
4) на основании численного моделирования будет дано объяснение известной туманности “Пузырь” (Bubble Nebula).
2-Анализ общих закономерностей.
На основе разработанной в рамках Проекта-2014 “универсальной” модели астросферы в рамках данного проекта мы ограничимся исследованием двух типов астросфер:
1) астросферами “бочкообразного” типа, которые образуются при истечении сверхзвукового звездного ветра в замагниченную межзвездную среду. Такая задача рассматривалась в классической работе Паркера (Parker, ApJ, 1961) в стационарной постановке. Нами будет решена задача в нестационарной постановке, в том числе и с учетом взрыва сверхновой на определенной стадии эволюции астросферы. В качестве результатов будут определены безразмерные параметры задачи и для разных значений этих параметров определены распределения параметров газа и магнитного поля внутри звездного ветра и в области внешней оболочки в межзвездной среде;
2) исследованием влияния азимутального магнитного поля на структуру астросферы в случае движущейся относительно межзвездной среды звезды. В результате будет будут получены ответы на вопрос: как двухструйная структура астросферы, полученная нами в рамках Проекта-2014, будет изменяться под действием набегающего потока межзвездной среды? Задача будет решена в “чистой” магнитогидродинамической постановке без учета многокомпонентности межзвездной среды. Вопрос о двухструйной структуре сейчас активно обсуждается в гелиосферном научном сообществе. Однако, ограниченность применимости многожидкостного подхода, используемого, например, в Opher et al. (2015), может привести к качественно неверным результатам (критику многожидкостного подхода в применении к гелиосфере, см, например, Baranov et al. JGR, 1998). Ввиду сложности задачи, мы планируем сначала ограничиться исследованием в “чистой” МГД постановке. Если же результаты покажут, что двухструйная структура может оказаться существенной для интерпретации каких-либо данных, полученных на космических аппаратах, то в дальнейшем задача будет решена и в рамках кинетико-магнитогидродинамического подхода (Izmodenov and Alexashov, 2015).
В рамках Проекта-2017 будут рассмотрены задачи, связанные с моделированием пылевой компоненты:
1. Будет проведено моделирование и исследование особенностей (“складок”) пылевой компоненты в межпланетном пространстве. В частности, нами ожидается получение следующих результатов:
- на основании численных расчетов распределения пыли внутри гелиосферы в рамках лагранжева подхода будут обнаружены и проанализированы области локального накопления пыли (“складки” плотности). Подобное исследование будет проведено впервые, ранее никем в мире не исследовались области локального накопления пыли в гелиосфере. При этом, данный вопрос представляет особенный интерес, поскольку позволит в дальнейшем проводить намного более точные измерения потоков пыли;
- будет предложена программа измерений потоков пыли в гелиосфере (в частности на орбите Земли) для будущих космических миссий, которая позволит проводить измерений локально в местах накопления пыли и тем самым значительно повысить точность измерений.
2. Будет проведено моделирование распределения пыли в астросферах в случае одновременного влияния силы радиационного давления и силы Лоренца. Будут получены следующие результаты:
- будут определены параметры астросфер (звездного и межзвездного ветров, а также излучения звезды), при которых на распределение пыли в астросфере оказывают существенное влияние как сил радиационного давления, так и сила Лоренца;
- будут изучены случаи, когда “волна плотности” пыли, образованная за счет выметания пыли давлением излучения звезды располагается в области ударного слоя между астропаузой и головной ударной волной (см. Рис.0);
- будет исследовано динамическое влияние пылевой компоненты на распределение плазмы в ударном слое, которое в указанном случае может быть значительным;
- будет проведен анализ имеющихся изображений астросфер и найдены объекты, для которых рассматриваемые эффекты совместного влияния сил могут играть принципиальную роль в формировании структуры астросферы.
3. Будет проведена классификация ударных волн и структур, возникающих в межзвездной среде при обтекании звездного ветра замагниченным потоком межзвездной среды; В частности,
- будет определена геометрия внешнего ударного слоя, связанная с его шириной в различных направлениях от звезды, в зависимости от безразмерных параметров задачи;
- будет дано описание сложной структуры трехмерного ударного слоя, возникающей в случаях сильного, наклонного к невозмущенной скорости межзвездной среды, магнитного поля.
3- Образовательный аспект. В проекте запланировано участие четырех студентов старших курсов механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, которые в рамках проекта будут работать не только над построением моделей астросфер, изучая влияние того или иного эффекта, но и примут участие в анализе (на основе моделей) наблюдательных данных, а также в подготовке публикации полученных результатов. В проекте также примет участие молодой кандидат наук.
4 - Публикации. Результаты решения каждой из поставленных в проекте задач будут опубликованы в одном из ведущих журналов по тематике проекта. По результатам проекта будет подготовлено не менее 8 статей в изданиях, индексируемых в базе данных «Сеть науки» (Web of Science).
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Проект направлен на исследование газодинамических структур (астросфер), возникающих при взаимодействии звездных ветров с около- и межзвездной средой, и влияния этих структур на формирование остатков сверхновых. Термин “Астросфера”, в этом проекте, понимается достаточно широко, так, например, к астросферам мы относим также туманности, образованные ветром звезд, области H II вокруг массивных звезд, пузыри звездного ветра (wind-blown bubbles - WBB). Данная область науки в настоящее время активно развивается, благодаря появлению новых изображений астросфер с высоким угловым разрешением, полученных космическими телескопами Spitzer, Herschel, WISE и др.
В 2017 г. нами были получены следующие важнейшие результаты:
1. Программный код расчета синтетических карт астросфер в интенсивности теплового излучения от пыли был дополнен возможностью учета нагрева пылинок полем излучения звезды. Это чрезвычайно важный и необходимый шаг для применения разработанной модели к анализу конкретных наблюдательных данных.
2 Проведено численное моделирование астросфер вокруг звезд kappa Cas (HD 2905) и theta Car (HD 93030) с учетом реальных параметров, известных из наблюдений. Характерным признаком этих астросфер является перистое (филаментарное) распределение пыли в областях вокруг головных ударных волн. Впервые показано, что филаментарная структура астросферы вокруг звезды kappa Cas может быть объяснена с помощью обнаруженного нами ранее эффекта “конечного гирорадиуса”, который приводит к периодическому накоплению пыли за счет гировращения заряженных пылинок вокруг силовых линий межзвездного магнитного поля. При этом необходимо наличие частиц пыли микронного размера с температурой порядка 40 К в межзвездной среде.
3. Сравнение результатов расчетов с данными наблюдений позволило оценить параметры межзвездной среды (плотность среды и напряженность магнитного поля) в окрестностях звезды kappa Cas. Этот результат открывает целое направление для исследования конфигурации межзвездного магнитного поля в различных областях нашей Галактики, поскольку появляются все новые и новые изображения астросфер. Анализ этих изображений с помощью численной модели позволяет удаленно диагностировать магнитное поле.
4. Проведено численное моделирование взрыва сверхновой в среде, модифицированной потерями вещества (в виде ветра и разового сброса оболочки) движущейся массивной двойной системы. Показано, что сброшенная оболочка под действием движения системы приобретает аркообразную форму, что приводит к существенно анизотропному распространению ударной волны от взрыва сверхновой: скорость ударной волны по ходу движения двойной системы в шесть раз меньше, чем в противоположном направлении. Это дает надежду на то, что подбор начальных параметров (таких как скорость двойной системы, история потери вещества системой, масса сброшенной оболочки и энергия взрыва сверхновой) позволит нам воспроизвести наблюдаемую форму остатка сверхновой RCW 86, а также поле скоростей в нем.
5. Проведенная нами работа по исследованию RCW 86 послужила основой для подачи заявки на проведение новых спектроскопических наблюдений с помощью 8-м телескопа VLT Европейской южной обсерватории в Чили. Заявка была одобрена (ей был присвоен высший приоритет), и наблюдения будут проведены в феврале-марте 2018 г. Новые данные позволят нам сузить диапазон начальных параметров при моделировании остатка сверхновой RCW 86.
6. Впервые получены синтетические карты излучения в линии H-alpha для астросферы массивной рентгеновской двойной системы Vela X-1. Необычная форма этой астросферы с протяженными филаментами объяснена прохождением системы через плотный слой межзвездной среды.
7. Впервые исследована роль магнитного поля в ветре звезды на форму астросферы. Показано, что раскрытие светящейся в линии H-alpha арки в астросфере Vela X-1 можно объяснить только в рамках модели учитывающей наличие винтового магнитного поля в звездном ветре, возникающего при взаимодействия ветра голубого сверхгиганта с магнитосферой нейтронной звезды.
8. Проведены детальные расчеты распределения межзвездной пыли в межпланетной среде и, в частности, в окрестностях Земли. С помощью разработанной нами модели впервые стало возможно находить локальные области накопления пыли. Своеобразные “пылевые складки” образуются за счет влияния гелиосферного магнитного поля на движение пыли. Определены положения таких складок для частиц пыли различного размера. Данные расчеты могут стимулировать проведение космического эксперимента по изучению межзвездной пыли в космическом пространстве.
9. Впервые удалось аналитически с помощью асимптотической теории получить зависимость расстояния до тангенциального разрыва и радиуса джетов от альфвеновского числа Маха в задаче о взаимодействии замагниченного звездного ветра с покоящейся межзвездной средой. Данные результаты можно применять для удаленной диагностики межзвездного магнитного поля с помощью анализа наблюдаемой формы астросферы.
Публикации
1. Балюкин И.И.,Измоденов В.В., Мебиус Э., Алексашов Д.Б., Катушкина О.А., Кухарек Х. Secondary Interstellar Oxygen in the Heliosphere: Numerical Modeling and Comparison withIBEX-Lo Data The Astrophysical Journal, 850:119(10pp), 2017 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa93e8
2. Гварамадзе В.В., Алексашов Д.Б., Катушкина О.А., Князев А.Ю. Modelling interstellar structures around Vela X-1 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, - (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1093/mnras/stx3089
3. Гварамадзе В.В., Лангер Н., Фоссати Л., Бок Д.С.-Ж., Кастро Н., Георгиев И.Ю., Грейнер Ж., Жонстон С., Рау А., Таурис Т.М. A solar-type star polluted by calcium-rich supernova ejecta inside the supernova remnant RCW 86 NATURE ASTRONOMY, Vol.1, Is. 6, id 0116 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1038/s41550-017-0116
4. Голиков Е.А., Измоденов В.В., Алексашов Д.Б, Two-jet structure of the flow produced by magnetized hypersonic spherical source into the steady unmagnetized medium Journal of Physics Conference Series, 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON AEROPHYSICS AND PHYSICAL MECHANICS OF CLASSICAL AND QUANTUM SYSTEMS, V. 815, id UNSP 012035 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1088/1742-6596/815/1/012035
5. Катушкина О.А., Алексашов Д.Б., Гварамадзе В.В., Измоденов В.В. An astrosphere around the blue supergiant κ Cas: possible explanation of its filamentary structure Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, V. 473, Is. 2, P. 1576-1588, 2018, doi: 10.1093/mnras/stx2488 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1093/mnras/stx2488
6. Катушкина О.А., Кюмере Э., Измоденов В.В., Лалльмен Р.. Сандел Б. Voyager 1/UVS Lyman-alpha measurements at the distant heliosphere (90-130AU): unknown source of additional emission Journal of Geophysical Research: Space Physics, - (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1002/2017JA024205
Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Проект направлен на исследование газодинамических структур (астросфер), возникающих при взаимодействии звездных ветров и излучения с около- и межзвездной средой. В данном проекте, под астросферами понимается широкий круг объектов, таких как около- и межзвездные оболочки и туманности, головные ударные волны и пылевые волны, а также области H II. Интерес к этим объектам резко возрос с появлением современных космических инфракрасных телескопов Spitzer, WISE и Herschel, благодаря которым было открыто огромное количество разнообразных астросфер.
В 2018 г. нами были получены следующие важнейшие результаты:
- Исследованы влияние крупномасштабного межзвездного магнитного поля на структуру оболочек вокруг звезд Вольфа-Райе и возможная роль этих оболочек в образовании “бочкообразных” остатков сверхновых. Проведено численное магнитогидродинамическое моделирование взаимодействия звездного ветра звезды Вольфа-Райе с покоящейся однородной межзвездной средой в присутствии однородного крупномасштабного магнитного поля. Показано, что магнитное поле оказывает влияние на форму пузыря, образованного ветром, только на масштабах около сотни пк, что на порядок больше наблюдаемых оболочек вокруг звезд Вольфа-Райе и в разы больше характерных размеров “бочкообразных” остатков сверхновых. Показано также, что учет радиационного охлаждения не влияет существенно на перераспределение вещества по оболочке вокруг звезды Вольфа-Райе, необходимое для объяснения образования “бочкообразных” остатков сверхновых.
- Исследовано влияние электронной теплопроводности в присутствии крупномасштабного межзвездного магнитного поля на структуру оболочки вокруг молодой звезды Вольфа-Райе. Проведенное численное магнитогидродинамическое моделирование показало, что учет теплопроводности приводит к заметной деформации внешнего ударного слоя и немонотонному распределению вещества по оболочке в первые несколько десятков тысяч лет после ее образования, в результате чего оболочка приобретает “бочкообразную” форму. Показано, что наличие компактной «бочкообразной» оболочки вокруг предсверхновой звезды приводит к образованию «бочкообразного» остатка сверхновой, чей размер находится в хорошем согласии с наблюдениями.
- Проведен детальный анализ влияния различных сил, действующих на межзвездную пыль в астросферах и определены диапазоны определяющих параметров, при которых возможно образование арки с увеличенной плотностью пыли.
- Показано, что интенсивность наблюдаемого теплового излучения от пылевой компоненты в астросферах существенно зависит от модели нагрева пылинок, а также от материала пыли и распределения пылинок по размерам в межзвездной среде.
- Построена двумерная численная модель туманности «Пузырь», образованной убегающей О-звездой BD+60 2522. Была исследована зависимость формы астросферы от скорости звезды и плотности окружающей межзвездной среды. Построены синтетические карты излучения в линии Н-альфа и на длине волны 24 микрона для разных углов зрения. Сравнение синтетических карт с данными наблюдений показало, что наилучшее согласие модельной астросферы с наблюдаемой достигается при движении звезды со скоростью 20 км/с относительно местной межзвездной среды и под углом 60 градусов к лучу зрения. Показано также, что для получения согласия с наблюдениями плотность межзвездной среды должна быть порядка 100 см^{-3}. Были также построены синтетические карты рентгеновского излучения от туманности «Пузырь» и показано, что оно может быть обнаружено только с помощью рентгеновских телескопов нового поколения.
- Впервые на основании численной модели получена структура астросферы с двумя загнутыми “хвостами”, образованными за счет влияния азимутальной компоненты магнитного поля звезды, с учетом движения звезды сквозь межзвездную среду. Показано, как структура “хвостов” зависит от величины и направления межзвездного магнитного поля, а также скорости набегающего потока межзвездной среды.
- Проведено параметрическое исследование структуры астросферы с учетом межзвездного магнитного поля по трем безразмерным параметрам задачи. Определены геометрия внешнего ударного слоя и распределение параметров внутри слоя для следующего диапазона значений (М, А, Альфа(град)) = (1.5 – 3, 1.5 – 3, 0 – 90). Показано, что наибольшая деформация/асимметричность ударного слоя наблюдается при сильном магнитном поле.
- Открыта подковообразная астросфера вокруг убегающей О-звезды CPD-64 2731 на главной последовательности. Определены фундаментальные параметры звезды (температура, скорость ветра, темп потери вещества, скорость вращения) и ее трехмерная пекулярная скорость. Сделан вывод, что CPD-64 2731 является продуктом эволюции тесной двойной системы. Проведенное численное моделирование показало, что почти замкнутая форма астросферы не может быть объяснена в рамках модели головной ударной волны и что, скорее всего, она была образована в результате взаимодействия быстрого ветра звезды с медленным плотным веществом, потерянным (двойной) звездой в результате взаимодействия ее компонент. Полученный результат позволяет по-новому взглянуть на происхождение полукольцевых оболочек вокруг ряда массивных звезд.
-Открыт уникальный объект - продукт слияния двух углеродно-кислородных белых карликов с суммарной массой больше предела Чандрасекара. Открытие сделано в результате исследования центральной звезды астросферы, найденной нами в созвездии Кассиопея. Спектральное моделирование показало, что звезда состоит на 80 % из кислорода и на 20 % из углерода. Чрезвычайно высокие скорость ветра (16,000 км/с) и температура звезды (200,000 К), а также ее светимость (больше солнечной примерно в 40,000 раз) указывают на то, что эта звезда взорвется как сверхновая типа Ic в ближайшие несколько тысяч лет. В рамках модели слияния двух звезд дано объяснение наблюдаемой структуры астросферы.
- Проведен поиск головных ударных волн вокруг галактических массивных рентгеновских двойных систем (более ста объектов) в базах данных космических инфракрасных телескопов Spitzer и WISE. Кроме двух уже известных, не было найдено ни одной новой головной ударной волны. Полученный результат свидетельствует в пользу того, что средняя пекулярная скорость массивных рентгеновских двойных систем должна быть меньше чем у обычных убегающих ОВ-звезд. Побочным продуктом проведенного поиска было обнаружение астросфер необычной формы вокруг нескольких убегающих массивных рентгеновских двойных систем. Происхождение этих астросфер еще предстоит выяснить.
Публикации
1. Гварамадзе В.В. Circumstellar structures around high-mass X-ray binaries High Mass X-ray Binaries: illuminating the passage from massive binaries to merging compact objects, eds. Oskinova L., Bozzo E., Gies D., & Holz D., IAU Symp. 346, - (год публикации - 2019)
2. Гварамадзе В.В., Мариева О.В., Князев А.Ю., Алексашов Д.Б., Кастро Н., Лангер Н., Катков И.Ю. CPD–64°2731: a massive spun-up and rejuvenated high-velocity runaway star Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 482, Issue 4, 1 February 2019, Pages 4408–4421 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1093/mnras/sty2987
3. Измоденов В.В. Global structure of the heliosphere: 3D kinetic-MHD model and the interpretation of spacecraft data PHYSICS-USPEKHI, Том: 61 Выпуск: 8 Стр.: 793-804 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.3367/UFNe.2017.04.038293
4. Измоденов В.В., Алексашов Д.Б, On the problem of two-tail heliosphere/astrospheres Journal of Physics: Conference Series, Volume 1031, Issue 1, 1 June 2018, Номер статьи 012014 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1088/1742-6596/1031/1/012014
Возможность практического использования результатов
не указано