ИСТИНА

Проект посвящен исследованию астрофизических проявлений релятивистских звезд, находящихся на конечных стадиях эволюции звезд — черных дыр, нейтронных звезд и белых карликов. Актуальность этих исследований связана с тем, что изучение этих объектов является важнейшей целью большого количества как наземных оптических, радио и ИК телескопов, так и космических рентгеновских обсерваторий во всем диапазоне электромагнитного спектра. Черные дыры, нейтронные звезды и белые карлики обладают экстремально высокими плотностями и магнитными полями, которые невозможно получать в лабораторных условиях, поэтому их изучение астрофизическими средствами является важнейшей задачей фундаментальной науки. Научная новизна проекта состоит в применении новых оригинальных методов исследования взаимодействия вещества в экстремально сильных гравитационных и магнитных полях в окрестности этих объектов, которые разработаны участниками проекта. Исследования будут вестись по двум направлениям: I. Теория аккреции и наблюдательные проявления. Будет проведено теоретическое исследование структуры аккреционных течений в рамках различных моделей: трехмерный газодинамический расчет течения в тесных двойных системах с белыми карликами, аккреция вещества вблизи поверхности нейтронной звезды с учетом переноса излучения, вязкая эволюция аккреционных дисков в начале вспышек в маломассивных рентгеновских новых с черными дырами и нейтронными звёздами, исследование структуры квазаров и геометрически толстых аккреционных течений. Кроме того, будут изучаться наблюдательные проявления аккреции в тесных двойных системах, начиная от катаклизмических переменных и заканчивая рентгеновскими двойными системами. Также, будет аналитически рассмотрен ряд вопросов, связанных с неустойчивостями в ламинарных кеплеровских тонких аккреционных дисках, которые могут приводить к турбулизации этого потока. Проблема турбулизации является одним из центральных вопросов теории дисковой аккреции. Опыт нашей научной группы в вопросах теории аккреции будет применен к актуальной задаче миграции планет в аккреционных дисках с их выпадением на один из компонентов двойной звездной системы. II. Наблюдательные проявления эволюции нейтронных звезд и черных дыр. Будет проведен анализ различных моделей быстрых радиовсплесков — загадочных мощных радиотранзиентов, вспышки которых приходят на Землю тысячи раз за день. Методом популяционного синтеза будут исследованы тесные двойные системы в ранней Вселенной, которые могут являться источником гравитационных волн, а также слияния парных нейтронных звезд, которые могут наблюдаться как гамма-всплески и килоновые. Будут исследованы наблюдаемые особенности одних из самых ярких вспышек во Вселенной: сверхновых и гамма-всплесков. Будет продолжен начатый в ходе выполнения Проекта 2014 поиск новых необычных объектов в общедоступных каталогах, в том числе каталоге наблюдений рентгеновского спутника XMM-Newton. Будет исследована эволюция магнитного поля одиночных нейтронных звезд.

The project is dedicated to the study of astrophysical manifestations of the relativistic stars in the final stages of stellar evolution: black holes, neutron stars, and white dwarfs. The relevance of these studies is proved by the fact that the study of these objects is the primary scientific objective of a large number of ground-based optical, infrared, radio telescopes and cosmic-ray observatories in the entire range of the electromagnetic spectrum. Black holes, neutron stars, and white dwarfs have extremely high densities and magnetic fields, which cannot be achieved on Earth, so their study by astrophysical tools is a major task for the fundamental science. The scientific novelty of the Project involves the application of new original methods, developed by the project participants, to study matter interactions in extremely strong gravitational and magnetic fields near the relativistic stars. Research will be conducted in two directions: I. Theory and observational manifestations of accretion. Theoretical study of the structure of accretion flows will be conducted in the framework of different problems: numerical 3-dimensional simulations of gas-dynamic flow in close binary systems with white dwarfs, accretion of matter near the surface of a neutron star taking into account the radiative transfer, early viscous evolution of accretion disks during outbursts of low-mass X-ray novae with black holes and neutron stars, study of the quasar structure and geometrically thick accretion flows. Furthermore, observational manifestations of accretion in close binary systems of various types, as cataclysmic variables or X-ray binaries, will be examined. Also, an analytic consideration will be carried out of a number of problems related to instabilities in laminar thin Keplerian accretion disks, which can lead to tribalization of the stream. The problem of tribalization is one of the central questions of the theory of disk accretion. The experience of our research group in the field of accretion theory will be applied to a frontier topic, a migration of planets in accretion disks and their fall on one of the components of the binary system. II. Observational manifestations of the evolution of neutron stars and black holes. We will analyze different models of fast radio bursts - mysterious powerful radio transients, whose flashes come to Earth thousand times per day. The population synthesis will be utilized to study close binary systems in the early Universe, which can be sources of gravitational waves, and mergings of neutron stars that can be observed as gamma-ray bursts and kilonovae. Observational features of some of the brightest flashes in the Universe, supernovae and gamma-ray bursts, will be investigated. We will continue the search for new unusual objects in public data archives, which had been launched in the course of the Project 2014, including the catalog of XMM-Newton X-ray satellite. Evolution of the magnetic field of single neutron stars will be investigated.