Сверхновые обычные и пекулярные - модели кривых блеска и спектров, их использование для измерения расстояний во Вселенной.
“Кривые блеска сверхновых”, “Сверхмощные сверхновые”, “Непрозрачности в сверхновых и килоновых”, “Какие звёзды вспыхивают как сверхновые?”.
С развитием телескопов открывают всё больше пекулярных сверхновых, природу которых только предстоит выяснить. Для этого нужно подбирать модели сверхновых, параметры взрыва и рассчитывать их гидродинамическую эволюцию с учётом переноса излучения. Сравнивая вычисленные кривые блеска и спектры с наблюдаемыми, можно сделать вывод о происхождении той или иной сверхновой и особенностях её взрыва.
В нашей группе развиты численные коды, позволяющие рассчитывать кривые блеска, но в некоторых случаях требуется учесть дополнительные физические эффекты, влияющие на излучение: например, взаимодействие с околозвёздным веществом сложной структуры, влияние огромного количества спектральных линий тяжёлых и сверхтяжёлых элементов на излучение.
В качестве бакалаврской работы мы предлагаем подбор моделей и параметров взрыва для вновь вспыхнувших сверхновых с помощью имеющегося программного обеспечения.
В магистрской работе предполагается участие в дальнейшей разработке численных кодов, исследование влияния разных физических процессов на излучение (кривые блеска и спектры) сверхновых, разработку статистических методов для расчёта непрозрачности вещества сверхновой; изучение кода MESA, рассчитывающего звёздную эволюцию, и сквозной расчёт эволюции звезды и последующей вспышки сверхновой для определения параметров предсверхновых, приводящих к вспышкам сверхновых разных типов; создание каталога теоретических кривых блеска сверхновых разных типов и разработка программного обеспечения для подбора среди моделей из каталога подходящей модели взрыва для наблюдаемых сверхновых.
"Лестница расстояний в астрономии" (курсовая работа)
Измерение расстояний лежит в основе всей астрономии. Сто лет назад, разработав метод определения расстояния по цефеидам, люди открыли, что Вселенная в тысячи раз больше, чем считалось ранее и не ограничена размерами нашей Галактики. В 2011 году Нобелевской премией отмечено достижения в измерении расстояний по сверхновым Ia и открытие ускоренного расширения Вселенной.
В астрономии нет универсального метода, позволяющего измерять любые расстояния. Используется космическая лестница расстояний, в которой “далекие” методы опираются на измерения выполненные “близкими” методами.
Необходимо разобрать ряд основных методов определения расстояний, покрывающих дистанцию от близких объектов вроде Луны до далеких, типа квазаров. Выявить какие физические процессы лежат в основе каждого метода измерения расстояния, какие ограничения они накладывают на точность измерения этим методом.
Тема:
Наблюдения тесных двойных систем, обработка данных, интерпретация результатов.
Килоновые – гидродинамика взрыва малой массы, уравнение состояния нейтронных звёзд, образование нейтрино, нуклеосинтез.
“Последние стадии эволюции тесных двойных систем нейтронных звёзд”
В связи с недавним прямым доказательством связи космических всплесков гамма-излучения (GRB) с процессом слияния нейтронных звёзд встаёт вопрос о детальном исследовании этого процесса.
Тесная двойная система нейтронных звёзд будет эволюционировать вследствие потери энергии и момента импульса на излучение гравитационных волн. В результате нейтронные звёзды сближаются вплоть до момента, когда начнётся их слияние или поглощение одного из компаньонов системы другим. Требуется:
1) В приближении полости Роша исследовать различные сценарии этого процесса. 1) Учесть возможное влияние собственных моментов импульса (спинов) нейтронных звёзд, в частности, вопрос о возможной синхронизации собственного вращения на последних стадиях сближения и его влияния на эволюцию системы в целом. 1) Рассмотреть влияние уравнения состояния вещества нейтронных звёзд путём сравнения различных кривых Масса-Радиус этих компактных объектов. Получить условие для перетекания/слияния в зависимости от первоначального отношения масс компонентов и используемого уравнения состояния. 1) Оценить характеристики системы на последних стадиях эволюции. В частности, число оборотов системы (равно как и её угловую скорость и т.п.) от момента начала слияния/перетекания до финальной стадии - полного слияния или взрыва маломассивного компонента.
В принципе, тщательного исследования даже одного из этих пунктов может быть достаточно для успешной защиты диплома.
"Влияние скоростей бета-распада на образование тяжелых ядер" (курсовая работа, бакалавриат)
В 2017 годы впервые зарегистрированы гравитационные волны, возникшие в результате слияния нейтронных звезд (и вспышка килоновой). При взрыве килоновой происходит выброс в пространство сильно нейтронизованного вещества, при остывании которого в так называемом r-процессе происходит образование большинства тяжелых элементов, наблюдаемых в природе. Наблюдаемая кривая распространенности элементов неплохо описывается теоретически, однако необходимо рассмотреть или модифицировать большое количество прогнозируемых характеристик короткоживущих атомных ядер, участвующих в нуклеосинтезе.
В курсовой работе предлагается рассмотреть влияние различных ядерных данных, в первую очередь скорости бета-распада, на образование тяжелых элементов в сценариях, приводящих к большому избытку нейтронов (Ye<0.3), – слиянии нейтронных звезд.
В результате работы по Теме курсовой:
“Роль бета-распадных характеристик при определении распространенности ядер в r-процессе” (дипломная работа)
Предполагается рассчитать распространенность элементов, используя новые прогнозы параметров бета-запаздывающих процессов.
В процессе работы необходимо разработать ряд методов для изучения роли разных ядерных данных при формировании формы и положения r-пиков на кривой распространенности.