Исследователи Астрофизического института им. В.Г. Фесенкова реализуют научный проект по изучению трех пространственных зон Галактики. Новизной и уникальной особенностью исследования является объединение этих зон в одну динамически взаимосвязанную систему с использованием мощного вычислительного комплекса, доступного для текущего проекта.
Каждый из этих компонентов содержит очень большое количество частиц, поэтому они изучались в численных моделях отдельно друг от друга. В исследовании анализируется многолетняя космологическая эволюция Галактического центра (ГЦ), играющего доминирующую роль в жизни Галактики.
В ходе реализации проекта будет осуществлено подробное динамическое моделирование системы GSC Млечного Пути в переменном во времени внешнем приливном поле.
Вот несколько примеров основных научных вопросов, которые будут решаться в рамках этого проекта.
Поиск миллисекундных пульсаров в центре Галактики. Период пульсации этих объектов чрезвычайно мал, порядка 1/1000 секунды (отсюда и название), поэтому любое отклонение от точности периода пульсации свидетельствует о гравитационном возмущении. Таким образом, миллисекундный пульсар в непосредственной близости от сверхмассивной ЧД является краеугольным камнем для проверки общей теории относительности в режиме сильной гравитации. По результатам этого проекта мы предоставим данные о возможных орбитах пульсаров в Галактическом центре.
События приливного разрушения - на сегодняшний день теоретические оценки скорости событий приливного разрушения не соответствуют данным наблюдений. Количество зарегистрированных явлений на порядки меньше, чем предсказывает литература. В рамках Проекта, используя результаты численного моделирования эволюции галактических центров, будет дана количественная оценка временной скорости этих событий, что должно разрешить противоречие.
Обнаружение гравитационных волн. Особый интерес представляет слияние черных дыр в газовом аккреционном диске. На основе анализа эволюционных моделей, полученных в рамках Проекта, будет дано статистическое описание параметров черных дыр и нейтронных звезд при слияниях.
Формирование сверхскоростных звезд. Когда двойная звезда приближается к сверхмассивной черной дыре, один из двойных компонентов может быть захвачен черной дырой, что придает второму компоненту более высокую скорость. Таким образом, обнаружив такие звезды, можно оценить потенциал галактики, измерить массу СМЧД и оценить распределение массы Галактики. В рамках этого проекта будут представлены орбиты и скорость образования сверхскоростных звезд, что значительно упростит их поиск в обширном каталоге данных Gaia.
В свою очередь, набор данных численных моделей также будет общедоступным, что позволит проверить выводы. Более того, открытый доступ позволит другим ученым проводить дальнейшие исследования на основе имеющихся данных. Утилиты обработки данных будут опубликованы на github.com в открытом доступе. Все основные результаты будут опубликованы в международных астрономических журналах и представлены на международных астрономических конференциях.
Проект АР 093224224 Триединая модель динамической эволюции центра Галактики в космологической шкале времени
Руководитель проекта Чингис Омаров, кандидат физико-математических наук, директор Астрофизического института им. В.Г. Фесенкова
