ОФН-17 «Протяженные объекты во Вселенной»

2005 г.

СТРУКТУРА

Программы фундаментальных исследований Отделения физических наук РАН

ОФН-17 «Протяженные объекты во Вселенной»

1

2

3

4

5

№ п/п

Направления

и проекты

Головная

организация и

организации-соисполнители

Руково­дитель

проекта

Ожидаемые результаты

1

Направление: Метагалактика и межгалактический газ

1.1

Проект:

Исследование скоплений галактик в рентгеновском и оптическом диапазонах и диф­фузного излучения Галактики в гамма-линиях

Исполнитель – Институт космических исследований РАН

академик

1.  Завершение работ по составлению каталога ярких далеких скоплений галактик, которые обнаружены в обзоре, выполненном по данным наведений спутника РОСАТ.

2.  Исследование пространственного распределения скоплений галактик из составленного каталога ярких далеких скоплений галактик (см. п. 1).

3.  Обработка данных телескопа «Чандра» по наблюдениям наиболее далеких и массивных скоплений галактик из каталога ярких далеких скоплений галактик (см. п. 1).

4.  Проведение глубоких фотометрических наблюдений наиболее далеких и массивных скоплений галактик из каталога ярких далеких скоплений галактик (см. п. 1 и п. 2) на 1.5-м телескопе РТТ-150 с целью измерения звездной массы в них.

5.  Измерение массы звездной составляющей для выборки близких скоплений галактик по данным Слоановского обзора.

6.  Исследование холодных фронтов и ударных волн в межгалактической плазме скоплений галактик.

7.  Исследование природы излучения центральной области Га­лактики в линии аннигиляции электрон-позитронных пар и линии радиоактивного алюминия по данным обсерватории ИНТЕГРАЛ.

1.2

Проект:

Скопления галактик и абсорбционные системы в спектрах квазаров

Исполнитель –Физико-техничес­кий институт имени РАН

академик ­лович

1.  Построение корреляционной функции для пространственно-временного распределения абсорбционных систем в спектрах ква­заров в интервале космологических красных смещений z = 0– 3.7. Анализ периодичности неоднородностей полученного распределения абсорбционных систем.

2.  Анализ оптических спектров квазаров с большим космологическим красным смещением, полученных на предыдущем этапе работ по данной программе на телескопе VLT/ESO, с целью определения физических условий и химического состава вещества в абсорбционных системах.

3.  Расчет распределений нетепловых частиц и их излучения в скоплениях галактик на стадии их формирования.

1.3

Проект:

Метагалактичес­кий диффузный фон космического гамма-излучения в области малых и средних энергий

Исполнитель –Физико-техничес­кий институт имени РАН

чл.-корр. РАН

1.  Продолжение обработки данных наблюдений метагалактического диффузного фона космического гамма-излучения малых и средних энергий по информации, полученной на космическом аппарате «Космос-2326».

2.  Отработка методики регистрации метагалактического диффузного фонового гамма-излучения малых и средних энергий для подготавливаемого эксперимента на космическом аппарате КБ "Арсенал".

2

Направление: Строение галактик и межзвездная среда

2.1

Проект:

Коллективные

процессы и структуры в астрофизи­ческих дисках

Исполнитель –

Институт астроно-

мии РАН

академик

1.  Исследования неустойчивости сверхотражения на построенной установке с вращающейся мелкой водой: необходимый и до-

статочный признак неустойчивости и геометрия стационарных структур. Сравнение последних со структурами в аккреционных дисках и в ядерном диске нашей Галактики.

2.  Внедрение анализаторов поляризации на универсальном редукторе SCORPIO и спектрографе MPFS 6-м телескопа для наблюдения пылевой и нетепловой составляющих в протяженных объектах.

3.  Численный расчет различных моделей звездных галактических дисков в рамках единой теории баротропных и спиральных структур с целью установления зависимости типов возникающих неустойчивых мод от основных характеристик галактик (кривой вращения и радиальной дисперсии скоростей звезд).

2.2

Проект:

Развитие и внед­рение поляриметрического метода определения глобального магнитного поля в протя­женных аккреционных структурах в окрестности активных ядер галактик и квазаров

Головная организация – Институт астрономии РАН

Исполнитель –Главная астрономическая обсерва­тория РАН

д. ф.-м. н.

1.  Совершенствование поляриметрического метода определения магнитных полей активных ядер галактик и квазаров: учет дополнительных физических факторов и особенностей протяженных аккреционных структур активных ядер галактик и квазаров, установление характера поведения спектра поляризованного излучения в зависимости от этих дополнительных факторов. Выявление особенностей геометрии магнитного поля в исследуемых астрофизических объектах.

2.  Развитие нового направления, определившегося в процессе выполнения данного проекта: испытание различных космологических моделей благодаря выявленной зависимости величины магнитного поля от конкретной формы космологической модели и, в частности, от вида уравнения состояния темной энергии.

3.  Подготовка и начало выполнения программы спектрополяри­метрических наблюдений активных ядер галактик и квазаров.

4.  Продолжение составления списка активных ядер галактик и квазаров с определенными в рамках данного проекта значениями магнитных полей. Анализ физических характеристик ряда объектов.

2.3

Проект:

Структура гало га­лактик

Исполнитель – Институт ядерных исследований РАН

д. ф.-м. н.

1.  Расчет локального усиления сигнала от аннигиляции частиц в сгустках темной материи в гало Галактики.

2.  Исследование аннигиляции сверхтяжелых частиц темной материи в очень плотных сгустках темной материи в гало Галактики.

3.  Выяснение природы корреляций направлений главных осей скоплений галактик.

4.  Исследование генерации космических лучей сверхвысоких энергий при распаде замкнутых космических струн с током в гало Галактики.

2.4

Проект:

Радиоизлучение протяженных внегалактических и галактических объектов

Исполнитель –Астрокосмический центр Физического института имени РАН

академик

Тема: Исследование Галактики методами радиоастрономии:

1.  Исследование распределения межзвездной турбулентной плазмы в Галактике.

2.  Исследование крупномасштабного радиоизлучения Галактики.

3.  Исследование областей HII и областей ионизации космическими лучами.

4.  Исследование структуры остатков сверхновых звезд.

Тема: Исследование структурных характеристик и механизмов излучения внегалактических радиоисточников.

5.  Изучение структуры и спектров внегалактических радиоисточников синхротронного излучения по результатам новых массовых координированных обзоров объектов на радиотелескопах VLBA и РАТАН-600.

6.  Поиск корреляции между формой протяженных радиовыбросов радиогалактик и физическими условиями в их ядрах.

7.  Исследование радиоизлучения выборки переменных внегалактических радиоисточников в диапазоне частот 10–40 ГГц на телескопе РТ-22.

8.  Анализ переменности потока излучения блазаров по результатам оптического мониторинга избранных объектов.

Тема: Изучение физических условий в областях звездообразования с помощью молекулярных линий:

9.  Исследование излучения метанола в молекулярных облаках.

10.  Исследование протопланетных дисков и молекулярного мазерного излучения.

11.  Исследование космических мазеров Н2О и областей фотодиссоциации.

Тема: Кинетические и гидродинамические эффекты при аккреции и эжекции частиц в компактных объектах.

12.  Исследование возможности ускорения частиц в сильно замагниченном ветре для параболического магнитного поля.

13.  Построение модели возникновения джета из вещества аккреционного диска, окружающего массивную черную дыру, находящуюся в центре галактики.

14.  Разработка кинетической теории роста черной дыры за счет поглощения темной материи и звезд.

2.5

Проект:

Численное моделирование образования галактик

Исполнитель –

Институт астроно­мии РАН

д. ф.-м. н.

1.  Исследование природы соотношения Талли-Фишера для дисковых галактик.

2.  Построение многомерного численного кода на основе TREE-метода и SPH метода для исследования образования и эволюции галактик.

3.  Решение проблемы отсутствия темного гало у эллиптических галактик умеренной массы.

2.6

Проект:

Спектральные и морфологические исследования протяженных галактических и внегалактических

структур

Исполнитель – Специальная астрофизическая обсерватория РАН

чл.-корр. РАН

1.  Выявление протяженных звездных гало у спиральных и линзовидных галактик.

2.  Измерение кинетической энергии межзвездных облаков газа, которая передается в окружающую среду в результате взрыва сверхновых звезд.

3.  Определение свойств темной материи на масштабах 1 Мпк.

4.  Определение физических условий и температуры в области

ударного возбуждения, возникающего при слиянии активных галактик.

5.  Определение параметров околозвездных оболочек.

6.  Развитие методики наблюдений межзвездных облаков в оптическом диапазоне.

7.  Получение данных о строении поверхности быстровращающихся магнитных звезд.

8.  Разработка модели строения газо-пылевых оболочек звезд на поздних стадиях эволюции на основе интерферометрических данных в ИК-диапазоне

3

Направление: Мазерные источники и области звездообразования

3.1

Проект:

Исследование химической и динамической эволюции протозвездных оболочек

Исполнитель –

Институт астроно­мии РАН

д. ф.-м. н.

1.  Исследование начальных условий образования протозвезд.

2.  Химико-динамическая эволюция протозвездных оболочек.

3.2

Проект:

Наблюдательные исследования областей звездообразования на мил­лиметровых и субмиллиметровых волнах с целью определения их химического состава и физических свойств

Исполнитель – Институт прикла­дной физики РАН

д. ф.-м. н.

1.  Продолжение обзора «холодных» ИК-источников. Картирование их в линиях изотопов СО и, возможно, других молекул.

2.  Детальный анализ кинематики, физических условий и химического состава для ряда областей звездообразования. Проведение модельных расчетов с целью определения физических параметров объектов.

3.  Сравнение пространственных распределений различных молекул с химическими моделями межзвездных облаков.

4.  Анализ радиальных профилей интенсивностей излучения пыли в континууме в ряде плотных ядер, связанных с областями образования массивных звезд.

5.  Прецизионная лабораторная спектроскопия ряда астрофизи-

чески важных молекул.

3.3

Проект:

Исследование структуры активных областей в Орионе-КЛ в лини­ях водяного пара

Исполнитель – Институт космических исследований РАН

д. ф.-м. н. ­ко

1.  Построение изображений активной области в газо-пылевом комплексе Орион-КЛ с предельным угловым и частотным разрешением в мазерном Н2О-излучении по данные наблюдений 3 ноября 1985 г.

2.  Определение корреляции полученных параметров структуры активной области в Орионе-КЛ с данными наблюдений 2 ноября 1985 г.

3.  Исследование суточной переменности компонентов мазерного излучения активной области в Орионе-КЛ.

4.  Уточнение модельной структуры активной области в Орионе-КЛ, сопутствующей начальной фазе формирования звезды. Анализ возможности «твердотельного» вращения аккреционного диска.

5.  Разработка программного обеспечения для построения радиокарт в поляризованном излучении активной области в Орионе-КЛ; построение изображений активной области с помощью данного программного обеспечения.

6.  Определение связи ориентации поляризации радиоизлучения со структурой активной области, магнитными полями, направленностью мазерной накачки.

Координатор Программы

академик