Чт. Янв 20th, 2022

AP09259876 “Физика компактных звездных объектов”

Цель гранта и актуальность темы

Целью проекта является исследование эволюции материи компактных звездных объектов, таких как нейтронные звезды, белые карлики, плерионы, и постзвёздных туманностей. В частности, моделирование процессов, провоцирующих быстрое охлаждение компактных звезд и генерацию ими излучения высоких энергий, и расчеты каскадов реакций с ядрами и ядерными кластерами в условиях экстремального состояния вещества.

Одним из приоритетных направлений в исследованиях в области ядерной физики и ядерной астрофизики, является изучение компактных звездных объектов, таких как белые карлики, нейтронные звезды, плерионы, а также постзвездных туманностей. Подобные звездные образования встречаются во Вселенной довольно часто и представляют особую важность для изучения термоядерных процессов и эволюции звездной материи в широком ряде астрофизических явлений. Теоретический анализ элементного состава этих звезд, изучение механизмов излучения и выброса вещества от этих объектов проливает свет на распространенность во Вселенной определенных химических элементов, например лития, изотопов Na22 и Al26. Кроме того высокоэнергичное излучение от этих объектов способно проходить огромные расстояния и достигать Земли, что дает возможность исследовать свойства межзвездной материи. Особый интерес представляет и изучение поведения материи в экстремальных условиях и при околоядерных плотностях.

Помимо фундаментальной научной ценности, изучение эволюции подобных звездных образований, процессов их горения и остывания, крайне интересно еще и тем, что на сегодняшний день астрофизиками обнаруживается все большее количество экзопланет и планетных систем вокруг компактных звезд, таких как белые карлики. Некоторые из обнаруженных экзопланет являются планетами земного типа и даже находятся в обитаемой зоне, что делает изучение условий, в которых они существуют, крайне интригующими с точки зрения обнаружения внеземной жизни или возможной колонизации подобных планет в будущем.

Важными для изучения являются не только эволюционные процессы, поддерживающие горение звезд, но и процессы усиления или небольшого ослабления ядерных реакций, которые могут инициировать выброс мощных потоков вещества в космическое пространство.

Теоретические исследования и анализ звездных ядерных реакций тесно связаны с изучением свойств ядер и ядерных кластеров. В предшествующих исследованиях, участниками нашей группы было обнаружено, что в условиях околоядерных плотностей, характерных для оболочек нейтронных звезд, четно-четные ядра участвуют в длинных цепочках ядерных превращений, в то время как канал реакций для нечетных ядер остается закрытым. Таким образом мы можем дать характеристику элементному составу звезды в определенных слоях, а также прогнозировать характер излучений.

Такибаев Н.Ж.

Scopus author ID:24077239000 ResearcherID: B-3736-2015

Като Кийоши

Scopus author ID: 7406872157

Василевский В.С.

ScopusauthorID: 6701503346 ResearcherID AAA-2671-2020

Курмангалиева В.О.

Scopus Author ID: 57200796046 Researcher ID: O-3346-2014

Такибаева М.Н.

Scopus author ID: 55558968300 ResearcherID: AAX-3456-2020

Дуйсенбай А.Д.

Scopus Author ID:57195309688 Researcher ID: ABA-9482-2021

Акжигитова Э.М.

ResearcherID: AAC-8588-2019

Калжигитов Н.К.

Scopus author ID: 57213838614 ResearcherID: ABA-9589-2021

Мухамеджанова А.М.

Ожидаемые результаты

февраль 2021- июнь 2021

Определение и описание ключевых характеристик компактных звездных объектов.

июль 2021- декабрь 2021

Анализ основных и возбужденных состояний атомных ядер и ядерных кластеров в условиях экстремального состояния веществ

июль 2021- сентябрь 2021

Анализ основных и возбужденных состояний атомных ядер и ядерных кластеров в оболочках нейтронных звезд.

октябрь 2021 - декабрь 2021

Анализ основных и возбужденных состояний атомных ядер и ядерных кластеров в условиях вырожденного газа белых карликов.

январь 2022 - июнь 2022

Расчет резонансных состояний ядер и ядерных кластеров в алгебраической версии метода резонирующих групп в экстремальных состояниях вещества.

июль 2022 - июнь 2023

Моделирование процессов охлаждения компактных звездных объектов и генерации космических лучей высоких энергий.

июль 2022 - декабрь 2022

Моделирование процессов охлаждения нейтронных звезд и плерионов.

январь 2023 - июнь 2023

Моделирование процессов охлаждения белых карликов.

июль 2023 - декабрь 2023

Анализ и сопоставление существующих экспериментальных и теоретических данных по компактным звездным объектам с результатами расчетов.

Достигнутые результаты

Июнь 2021 — создан классификатор компактных звездных объектов по ключевым характеристикам;

Сентябрь 2021 — сформирован атлас основных и возбужденных состояний атомных ядер и ядерных кластеров в оболочках нейтронных звезд для ядер литиевой группы.

Публикации

Информация для потенциальных пользователей

Результаты проекта могут быть востребованы студентами естественнонаучных специальностей, учеными и специалистами в области ядерной физики, ядерной астрофизики, физики высоких энергий и физики элементарных частиц.

 

 

EnglishKazakhRussian