ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Эволюция звезд в тесных двойных системах (ТДС) резко отличается от эволюции одиночных звезд, которые могут неограниченно менять свой радиус и эволюционируют при постоянной массе (роль звездного ветра несущественна для не слишком массивных звезд). Звезды в составе ТДС имеют ограниченные значения радиусов и меняют свою массу в процессе эволюции из-за приливного воздействия спутника и потери массы вследствие перетекания вещества. Поэтому исследования ТДС очень важны, т.к. они позволяют изучать эволюцию звезд с переменной массой. Среди двойных систем особое значение имеют ТДС на поздних стадиях эволюции. В таких системах наблюдаются резко пекулярные объекты: белые карлики, звезды Вольфа-Райе (WR), нейтронные звезды, черные дыры. Поскольку в ТДС по движению и взаимодействию компонентов можно определять радиусы, массы и температуры звезд, поздние ТДС являются мощным инструментом для открытия и исследования таких объектов, как нейтронные звезды и черные дыры, а также для изучения пекулярных объектов – белых карликов и звезд Вольфа-Райе. Последние по современным представлениям, являются эволюционными предшественниками релятивистских объектов – нейтронных звезд и черных дыр. В данном проекте мы планируем выполнить исследования широкого класса ТДС на поздних стадиях эволюции по нескольким основным направлениям. 1) Определение и уточнение масс нейтронных звезд и черных дыр в рентгеновских двойных системах из анализа кривых лучевых скоростей и кривых блеска с использованием сложных моделей. Изучение распределения масс релятивистских объектов. 2) Исследование уникального объекта SS433, для которого в нашей группе построена общепризнанная модель как массивной затменной двойной системы с прецессирующим сверхкритичеким аккреционным диском вокруг релятивистского объекта. Будут продолжены наблюдения на космической обсерватории ИНТЕГРАЛ, сделан анализ переменности в жестком рентгеновском диапазоне, изучена структура аккреционного диска и горячей короны в основании релятивистских джетов, уточнена масса черной дыры. 3) Изучение звезд WR в двойных системах. Применение методов решения обратных задач к анализу атмосферных затмений, восстановление пространственной структуры и поля скоростей в протяженных атмосферах. Исследование влияния клочковатой структуры звездного ветра на эволюцию звезды WR и массы результирующих черных дыр. 4) Исследование катаклизмических двойных звезд. Интерпретация кривых блеска в рамках сложных моделей с учетом трехмерных газодинамических расчетов течения газа и наличия нетривиальных структур при аккреции газа на белый карлик. Наши исследования будут выполнены на основе полученного нами наблюдательного материала в разных диапазонах длин волн от рентгеновского до инфракрасного. Анализ наблюдений будет проводиться с применением современных методов, с использованием алгоритмов и моделей двойных систем разных типов, разработанных в нашей группе. Эти модели постоянно развиваются и совершенствуются. Коллектив имеет обширный опыт работы в области физики ТДС и доступ к необходимым наблюдательным и вычислительным ресурсам, чтобы успешно решить поставленные задачи.
В течение 2014-2016 гг. проведена работа по развитию методов интерпретации наблюдений поздних ТДС, получены новые данные по этим объектам, выполнена интерпретация наблюдений определены параметры ряда поздних ТДС, и уточнен их эволюционный статус. В 2014 г. и 2015 г. с борта международной гамма-обсерватории ИНТЕГРАЛ в жестком рентгеновском диапазоне 18-60 кэВ выполнены наблюдения микроквазара SS433, которые дополняют полученные нами ранее данные, начиная с 2003 г. Получены новые ряды фотометрических наблюдений катаклизмических двойных систем и маломассивных рентгеновских двойных систем. В частности, на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ получены ИК кривые блеска рентгеновских двойных систем A0620-00 и Cyg X-3. На 2.5 м телескопе исследованы компоненты тесной визуально-двойной звезды типа T Tau RW Aur. На 6-м телескопе БТА совместно с сотрудниками САО РАН получены спектры новых и новоподобных систем, в частности, систем V339 Del, V2659 Cyg, V2491 Cyg и др. Выполнены иссследования влияния учета ээфектов близости компонентов маломассивных рентгеновских двойных систем при определении масс черных дыр и оптических звезд. Для этого проведены обширные расчеты методами синтеза профилей линий поглощения и кривых лучевых скоростей оптических звезд в маломассивных ренттгеновских ТДС. Вычислены таблицы K-поправок к кривым лучевых скоростей, удобные для практического применения. Также выведена аппроксимационные формулы, удобные для практического использования, позволяющие корректировать приближенные значения отношения масс компонентов в рентгеновских двойных системах. Выполнена оценка устойчивости распределения масс черных дыр в ренгеновских ТДС. Разработан метод решения интегрального уравнения Абеля первого рода на классе компактных функций и/или с использованием регуляризации Тихонова. Совместно с разработанным ранее методом решения интегрального уравнения Фредгольма он будет применяться для анализа кривых блеска затменных двойных систем WR+O. Развит алгоритм и написан компьютерный код для восстановления поля скоростей в ветре звезды WR из анализа атмосферных затмений двойных систем типа WR+O методом Монте-Карло. Методом синтеза проанализированы новые UBV-наблюдения массивной двойной системы Cyg OB2 N5 (V729 Cyg), которая находится на стадии превращения в систему WR+O. Исследованы аномалии в потемнении дисков к краю звезд, затмеваемых экзопланетами. Выполнен цикл работ по определению параметров катаклизмических переменных разных типов в спокойном и активном состояниях, в том числе параметров аккреционных дисков вокруг нейтронной звезды в рамках модели, учитывающей результаты новейших трехмерных газодинамических расчетов течения вещества в холодном диске. Выполнен анализ кривых блеска взрывных переменных SDSS J150240.98+ 333423.9/NZ Boo, V1239 Her, GY Cnc, U Aqr во время вспышек и после возвращения в спокойное состояние. Также получены наблюдения и определены параметры ранее неизвестной переменной типа SW Sex системы MASSJ22560844+5954299. Исследована и проинтерпретирована природа фликкеринга у ТДС с релятивистским компонентом – черной дырой A0620-00 в неактивной стадии. Изучены несколько карликовых новых типа SU UMa и WZ Sge, у которых прослежена эволюция суперхампов в процессе супервспышки, проводится статистический анализ полученных результатов. Выдвинуто предположение о новом подклассе карликовых новых, являющимися звездами типа W Uma. Проанализированы сценарии эволюции массивных ТДС , приводящие к образованию двойных черных дыр, которые могут сливаться за время меньше космологического и давать всплески гравитационно-волнового излучения, подобные тем, которые были открыты обсерваторией LIGO: LIGO GW 151226.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Грант РФФИ "Физика взаимодействующих двойных звездных систем на поздних стадиях эволюции" |
Результаты этапа: В 2014 г. были проведены наблюдательные и теоретические исследования тесных двойных систем различных типов: рентгеновских двойных систем, систем, содержащих звезды Вольфа-Райе, катаклизмических переменных и др.. Выполнен анализ наблюдательного материала, разработаны новые методы и соответствующие алгоритмы интерпретации наблюдений ТДС. Получены новые рентгеновские наблюдения микроквазара SS433 с борта космической обсерватории ИНТЕГРАЛ. Наблюдения выполнены в диапазоне 18-60 кэВ вблизи момента главного рентгеновского затмения. Новые данные дополнят полученные нами ранее в 2003-2011 гг. наблюдения SS433 и позволят более детально исследовать все виды рентгеновской переменности в жестком диапазоне у этой массивной двойной системы. Предложен метод восстановления поля скоростей в ветре звезды WR в двойных системах с оптическими компонентами. Этот метод предполагает решение уравнения Абеля, являющееся некорректной задачей. Сложность решения заключается в выборе априорных ограничений на неизвестную скорость ветра как функцию расстояния от звезды. Предложен способ выбора априорных ограничений и оптимального решения задачи. Модель синтеза кривых блеска ТДС в модели Роша обобщена на случай, когда вокруг одной из звезд имеется протяженная атмосфера (звездный ветер). С новым программным кодом выполнен анализ кривых блеска двух ТДС со звездами WR: CQ Cep и очень массивной системы NGC 3601-A1 (116 Mo + 89 Mo). Cравнение параметров звезд, полученных в новой модели с параметрами, полученными в стандартной модели без учета поглощения в звездном ветре показало, что учет поглощения в ветре очень важен для надежного определения физических характеристик звезд. Методом синтеза кривых лучевых скоростей ТДС выполнены расчеты теоретических кривых лучевых скоростей оптических компонентов массивных рентгеновских двойных систем Cen X-3, LMC X-4, SMC X-1, Vela X-1, 4U 1538-52. На основе сделанных расчетов составлены таблицы K-поправок, которые могут применяться для анализа лучевых скоростей звезд в этих системах. Для маломассивных рентгеновских ТДС выполнен точный расчет профилей линии поглощения CaI 6439 A в спектрах оптических звезд. На основании сделанных вычислений проведена модификация формулы, связывающей вращательное уширение линии и отношение масс компонентов. Показано, что при малом рентгеновском прогреве неучет приливно-вращательной деформации фигуры звезды приводит к завышению, а при значительном рентгеновском прогреве - к занижению массы релятивистского объекта. Для рентгеновской системы V404 Cyg уточнены значения отношения масс, масс черной дыры и оптической звезды. Для катаклизмических ТДС в модели синтеза кривых блеска, учитывающей результаты новейших трехмерных газодинамических расчетов течения вещества в холодном диске, выполнен анализ кривых блеска двух взрывных переменных SDSS J150240.98+ 333423.9/NZ Boo (6 кривых блеска) и V1239 Her (9 кривых блеска). Определены параметры систем, показано, что наблюдаемые вариации блеска вызваны колебаниями радиуса диска, температуры в его внутренних районах, а также изменением характера распределения температуры вдоль радиуса диска. Получены новые ряды фотометрических наблюдений звезд типа типа SU UMa. Впервые найден период вращения замагниченного белого карлика в V709 Cas. Найден орбитальный период у классической Новой V339 Del, доказывающий тесную двойственность системы. Детально изучена звезда ER UMa, являющая предельным случаем звезд типа SU UMa, c частыми обычными вспышками и супервспышками. Впервые для звезд этого класса найдена корреляция периода суперхампов с фазой вспышечной активности, построены диаграммы О-С для периодов суперхампов. Также получены диаграммы О-С для периода сверхвспышек, и найдена синусоидальная зависимость этого периода от времени. Данный результат объясняется приливной нестабильностью в системе с высоким, близким к критическому темпу акреции. Получены новые фотометрические и спектральные наблюдения рентгеновкой новой A0620-00 = V616 Mon - кандидата в черные дыры. | ||
2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Грант РФФИ "Физика взаимодействующих двойных звездных систем на поздних стадиях эволюции" |
Результаты этапа: В 2015 г. (второй год проекта) были продолжены наблюдательные и теоретические исследования тесных двойных систем различных типов: рентгеновских двойных систем, массивных систем со звездами ранних типов, систем со звездами Вольфа-Райе, катаклизмических переменных и др. Выполнялся анализ наблюдательного материала, разработывались новые методы и соответствующие алгоритмы интерпретации наблюдений ТДС. В мае 2015 г. с борта международной гамма-обсерватории ИНТЕГРАЛ в жестком рентгеновском диапазоне 18-60 кэВ получены новые наблюдения микроквазара SS433. Наблюдения проводились в течение 8 дней вблизи момента главного рентгеновского затмения, фаза прецессии диска соответствует его максимальному раскрытию в направлении наблюдателя. Рентгеновские наблюдения сопровождались наземными в оптическом диапазоне. Новые данные дополнят полученные нами ранее в 2003-2014 гг. наблюдения SS433 и позволят более детально исследовать все виды рентгеновской переменности этой массивной ТДС с черной дырой. Методом синтеза выполнен расчет профилей линии поглощения CaI 6439 в спектрах оптических звезд и их кривых лучевых скоростей в маломассивных рентгеновских двойных системах. На основе сделанных вычислений проведена модификация формулы, связывающей вращательное уширение линии и отношение масс компонентов. Показано, что при малом рентгеновском прогреве неучет приливно-вращательной деформации фигуры звезды приводит к завышению, а при значительном рентгеновском прогреве - к занижению массы релятивистского объекта. Методом синтеза кривых блеска проанализированы новые UBV наблюдения массивной двойной системы Cyg OB2 No.5 (V729 Cyg), состоящей из ранних звезд О-типа. Предполагается, что система находится на эволюционной стадии превращения в систему WR+O. По результатам анализа сделан вывод о контактной кофигурации системы, получены оценки абсолютных параметров компонентов. Продолжена разработка алгоритмов поиска параметров звезд Вольфа-Райе и звездных ветров из анализа кривых блеска. Создан надежный и гибкий алгоритм решения интегрального уравнения Абеля с использованием методов регуляризации. Начата разработка алгоритма восстановления распределения скорости в ветре звезд Вольфа-Райе из анализа кривых блеска затменных двойных систем, содержащих такие звезды, используется метод Монте Карло. В продолжение цикла работ, посвященных определению параметров катаклизмических переменных в спокойном и активном сосотоянии, определены параметры аккреционных дисков систем SDSS J150240.98+333423.9/NZ Boo и V1239 Her, относящихся к типу SU UMa, а также 2MASSJ22560844+5954299, ранее неизвестной переменной типа SW Sex. Подтвержден вывод, что даже в неактивной стадии в аккреционных дисках карликовых новых наблюдаются активные процессы (изменение радиуса диска, температуры и вязкости вещества), связанные, по-видимому, с накоплением в диске аккрецирующего вещества. Получены новые ряды фотометрических наблюдений двойных звезд, часть наблюдений получена на новом 2.5-метровом телескопе Кавказской Горной обсерватории ГАИШ МГУ. Совместно с сотрудниками ГАИШ выполнена раздельная многоцветная фотометрия молодых звезд – компонент тесной визуальной двойной системы RW Aur (угловое расстояние между компонентами 1.45 секунды). Результаты анализа наблюдений свидетельствуют о поглощении света звезд крупными пылевыми частицами в неоднородностях протопланетных дисков, вращающихся вокруг молодых звезд. Также на 2.5 м телескопе КГО проведены фотометрические наблюдения рентгеновских новых, системы V404 Cyg во время вспышки в 2015 г. На 6-м телескопе БТА совместно с сотрудниками СА0 получены спектры новых и новоподобных систем V339 Del, V2659 Cyg, V2491 Cyg, BZ Cam. На российских и зарубежных обсерваториях получены длительные ряды фотометрические наблюдений катаклизмических переменных разных типов. | ||
3 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Грант РФФИ "Физика взаимодействующих двойных звездных систем на поздних стадиях эволюции" |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".