Исследования черных дыр, нейтронных звезд, белых карликов и фундаментальных свойств материи в экстремальных условиях

1.1 Анализ научной литературы и других материалов, по теме проекта.
1.2. Теоретическое моделирование изгибных аккреционных дисков в приближении преимущественного действия сил, связанных с градиентом давления, в пределе малых значений параметра Керра.
1.3. Расчет влияния облучения внешних частей аккреционного диска с учетом рассеяния излучения в горячей короне над диском.
1.4. Получение теоретического распределения магнитных полей сливающихся нейтрон¬ных звезд в зависимости от начальных распределений и параметров рождения нейтрон¬ных звезд. Провести сравнение с наблюдаемой функцией светимости коротких гамма-всплесков и сделать вывод о соответствии модели.
1.5. Разработка методики определения периода вращения нейтронных звезд и его первой производной по данным мони¬торинга всего неба телескопом BAT на борту орбитальной рентгеновской обсерватории Swift. Изучить долговременную переменность и возможные корреляции изменения периода вращения нейтронной звезды в Her X-1 с рентгеновской светимостью
1.6. Модернизация программы «Машина Сценариев» (популяционный синтез двойных звезд) путем включения в код детальной эволюции звезд на стадиях главной последовательности, субгигантов и гигантов.
1.7. Проведение углубленного популяционного синтеза одиночных остывающих нейтронных звезд. Провести расчеты наблюдаемости одиночных остывающих нейтронных звезд телескопом eROSITA на борту планирующегося российского спутника Спектр-Рентген-Гамма.
1.8. Проведение оптического отождествления ряда маломассивных рентгеновских двойных (LMXB) - кандидатов в ультракомпактные объекты с использованием архивных материалов и Виртуальной Обсерватории.
1.9. Моделирование наблюдательных особенностей кривых блеска гамма-всплесков (прекурсоры, плато) с помощью модели коллапса спинара в качестве механизма энерговыделения.
1.10. Расчет спектров аккреционных дисков с помощью программы TLUSTY.
1.11. Проведение патентных исследований.
1.12. Проверка моде¬лей аккреционных дисков в центрах квазаров по архивным фотометрическим данным.
1.13. Получение решения аналогов уравнений Эйнштейна для вращающейся черной дыры в модели гравитации с поправками второго порядка по кривизне, когда число пространственно-временных измерений больше пяти. Исследование термодинамических свойств решений, возможные их проявления в экспериментах на ускорителях и в космических ядерных реакциях.
1.14. Анализ физических процессов взаимодействия аккрецирующей плазмы с магнитосферой вращающейся нейтронной звезды для разных режимов аккреции.
1.15. Анализ применимости наблюдений периодов ускорения и замедления вращения рентгеновских пульсаров для оценки магнитных полей нейтронных звезд.

2.1. Расчет конфигурации изгибных аккреционных дисков с дополнительным учетом вязких сил.
2.2. Анализ оптических проявлений рентгеновских двойных систем с ультракороткими орбитальными периодами по данным новейших обзоров и виртуальной обсерватории.
2.3. Расчет темпов слияний двойных нейтронных звезд в плотных звездных скоплениях с учетом динамических эффектов.
2.4. Моделирование профилей рентгеновских импульсов аккрецирующего пульсара Her X-1 в рамках модели свободной прецессии нейтронной звезды с исполь¬зованием данных наблюдений с борта космической обсер¬ва¬тории ИНТЕГРАЛ, полученных на 1 этапе.
2.5. Разработка программы для проведения расчетов для остывающих белых карликов.
2.6. Исследование статистики двойных систем с сильнозамагниченными нейтронными звездами для различных моделей затухания магнитного поля. Получить статистические данные по этим системам и сравнить их с наблюдениями.
2.7. Анализ популяций аккрецирующих двойных систем, чья эволюция определяется потерей углового момента за счет излучения гравитационных волн.
2.8. Проведение наблюдений на 3.6-м телескопе NTT (детектор SOFI) и 6.5-м телескопе Magellan (детектор PANIC) в ближнем ИК диапазоне весной 2011 года в момент наиболее благоприятной видимости балджа Галактики. Провести первичную обработку данных наблюдений.
2.9. Получение решения уравнений радиальной структуры сверхкритического диска с истечением вещества при включении нелокального уравнения энергетического баланса и вращения вещества с субкеплеровскими скоростями.
2.10. Расчет спектров квазаров с учетом влияния ветров, корон и движения атмосфер.
2.11. Анализ и интерпретация данных панорамной спектроскопии.
2.12. Исследование возможности обобщения решений типа «черная дыра в модели Рэндал-Сандрум» на случай присутствия поправок по кривизне.
2.13. Исследование возможности регистрации эффектов гравитации высших порядков по кривизне в астрометрических спутниковых экспериментах в Солнечной Системе, а также на основе анализа данных по SN1987A.

3.1. Проведение моделирования явления нестационарности в изгибных аккреционных дисках. 3.2. Изучение влияния процессов Комптонизации излучения в аккреционных дисках на вид жесткого спектра излучения.
3.3. Сопоставление предсказания моделей слияния двойных нейтронных звезд и черных дыр с пределами на частоту их слияний по результатам работы наземных гравитационно-волновых интерферометров LIGO/VIRGO.
3.4. Получение независимой оценки массы черной дыры в SS433 и физические параметры горячей короны над центральными частями сверхкритического аккреционного диска на основании данных наблюдений SS433 в жестком рентгеновском диапазоне (по результатам 2 этапа)
3.5. Построение модели переменности системы Her X-1 в рентгеновском и оптиче¬ском диапазонах с учетом новейших наблюдательных данных, полученных на первых двух этапах проекта
3.6. Расчет эволюции сливающихся нейтронных звезд в плотных скоплениях. Выполнить расчет эволюции магнитного поля сливающихся нейтронных звезд.
3.7. Выделение начальных распределений нейтронных по основным параметрам с детальным учетом пространственного распределения нейтронных звезд методом популяционного синтеза.
3.8. Результаты наблюдений маломассивных рентгеновских двойных, полученных на предыдущих этапах НИР.
3.9. Построение численных решений нелинейного уравнения диффузии с целью моделирования нестационарных процессов в аккреционных дисках в различных астрофизических условиях.
3.10. Расчет спектров и структур дисков вокруг сверхмассивных черных дыр в сверхкритическом режиме аккреции.
3.11. Определение функции масс гравитационных микролинз, используя модели аккреционных дисков в центрах квазаров.
3.12. Использование наблюдения явлений гравитационного микролинзирования квазаров для уточнения космологических параметров.
3.13. Оценка возможности проявления четырехмерных объектов с нетривиальными топологическими свойствами при реализации много¬мерных теорий гравитации. Изучение возможности экспериментального поиска таких объектов.
3.14. Исследование особенностей космологических решений в моделях гравитации с поправками по кривизне.
3.15. Исследование возможности экспериментального поиска этих особенностей на основе дополнительного анализа существующих экспериментальных данных.
3.16. Разработка научно-методических материалов к новому учебно-методическому комплексу «Современная астрофизика высоких энергий и релятивистская астрофизика».
3.17. Проведение дополнительных патентных исследований.
3.18. Обобщение результатов предыдущих этапов работ. Оценка полноты решения задач и уровня полученных результатов в сравнении с современным научно уровнем.
3.19. Проведение дополнительных исследований
3.20. Оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР, включая предложения по коммерциализации.
3.21. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.