КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 16-12-10051
НазваниеАстрофизические струйные выбросы: от наблюдений к теории и лабораторному эксперименту
Руководитель Бескин Василий Семенович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" , г Москва
Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-704 - Физика и эволюция звезд и межзвездной среды
Ключевые слова струйные выбросы, активные галактические ядра, молодые звёзды, чёрные дыры, численное моделирование, лабораторное моделирование
Код ГРНТИ41.27.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Активность многих астрофизических объектов (ядра активных галактик, микроквазары, молодые звёзды) связана с образованием струйных выбросов частиц высоких и сверхвысоких энергий. Это один из самых эффективных механизмов выделения энергии и переноса углового момента, известных в настоящее время. При этом ускоренные частицы дают значительный вклад в электромагнитное излучение в широком диапазоне длин волн, от радиодиапазона до сверхжесткого гамма-излучения. Неудивительно поэтому, что исследование этого класса явлений находится сейчас на переднем крае современной физики и астрофизики.
Проект направлен на существенное продвижение в понимании как самого механизма эффективного выделения энергии, так и природы образования и устойчивости струйных выбросов. При этом исследование предполагается провести не только средствами аналитического и численного моделирования, но и при использовании новых наблюдательных данных высокого разрешения (которое обеспечивается одновременными наблюдениями объектов космической обсерваторией Спектр-Р (RadioAstron) и наземными обсерваториями - EVN и ATNF) для существенного уточнения параметров струйных выбросов, и исследования плазменных выбросов, получаемых в лабораторных условиях, для уточнения физических моделей джетов. В данный момент существует ряд факторов, которые позволяют именно так ставить данную задачу. Во-первых, развитие аналитического и численного подхода к моделированию внутренней структуры струйных выбросов позволяет уверенно говорить о некоторой общепринятой модели струйных выбросов и оперировать определенной в рамках этой модели структурой джетов. Во-вторых, последние данные наблюдений (проекты MOJAVE и RadioAstron совместно с обсерваториями EVN и ATNF) достигли таких чувствительности и разрешения, когда 1) данные наблюдений достаточно полны, чтобы сравнивать их с рассчитанной структурой джетов, и 2) эти данные ставят новые вопросы, ранее не исследованные аналитически. К последнему относится, например, вопрос о статистически значимых наблюдаемых ускорениях и замедлениях ярких особенностей в струйных выбросах. В-третьих, мы планируем тесную кооперацию между группами теоретиков (ФИАН, МФТИ) и группой экспериментаторов (НИЦ Курчатовский институт), которая уже не один год моделируют устойчивые струйные конфигурации плазмы в лабораторных условиях. Это даёт беспрецедентную возможность напрямую изучать нерелятивистские струйные выбросы с тем, чтобы 1) проверить существующие аналитические модели струйных выбросов, и 2) изучить эффекты, не наблюдаемые в данный момент в астрофизических объектах из-за ограниченности в разрешающей способности обсерваторий.
В процессе выполнения проекта предполагается решить следующие задачи.
Задача 1. Использование наблюдательных данных, полученных в рамках международного проекта "Second-epoch Space VLBI visit into core-jet laboratories in the distant Universe", с целью определения внутренней структуры, состава и других физических параметров струйных выбросов в активных галактических ядрах.
Задача 2. Аналитическое исследование динамики и устойчивости релятивистских и нерелятивистских струй в активных ядрах галактик и у молодых звезд. Численное моделирование МГД неустойчивостей релятивистских струй и ускорения частиц.
Задача 3. Определение требований к лабораторному моделированию астрофизических струйных выбросов. Экспериментальное исследование струйных выбросов в НИЦ Курчатовский институт на установке ПФ-3. В частности, предполагается проверить полученные аналитически условия устойчивости струйных выбросов в лабораторных условиях.
Проект будет выполняться в Московском физико-техническом институте совместно с Физическим институтом им. П.Н.Лебедева РАН и Научно-исследовательским центром "Курчатовский институт".
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Истомин Я.Н.
Spiral jet
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 476, Issue 1, p.L25-L28 (год публикации - 2018)
10.1093/mnrasl/sly017
2.
Собьянин Д.Н.
Black hole spin from wobbling and rotation of the M87 jet and a sign of a magnetically arrested disc
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 479, Issue 1, p.L65-L69 (год публикации - 2018)
10.1093/mnrasl/sly097
3.
Крауз В.И., Бескин В.С., Велихов Е.П.
Laboratory simulation of astrophysical jets within facilities of plasma focus type
International Journal of Modern Physics D, Volume 27, Issue 10, id. 1844009 (год публикации - 2018)
10.1142/S0218271818440091
4.
Нохрина Е.Е.
The correlation between the total magnetic flux and the total jet power
Frontiers in Astronomy and Space Sciences, Volume 4, article 63, 7 pages (год публикации - 2018)
10.3380/fspaa.2017.00063
5.
Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Виноградова Ю.В., Харрасов А.М.
Исследование импульса и энергии плазменного потока, генерируемого в плазмофокусном разряде
Вопросы атомной науки и техники, серия Термоядерный синтез, Том 41, Выпуск 3, стр.48-56 (год публикации - 2018)
10.215117/0202-3822-2018-41-3-48-56
6.
Складник-Садовская Е., Данько С.А., Харрасов А.М., Крауз В.И., Квятковский Р., Падух М., Садовский М.Я., Залога Д.Р., Зелинска Е.
Influence of gas conditions on parameters of plasma jets generated in the PF-1000U plasma-focus facility
Physics of Plasmas, 25, 082715 (год публикации - 2018)
10.1063/1.5045290
7.
Бескин В.С., Черноглазов А.В., Киселев А.М., Нохрина Е.Е.
On the internal structure of relativistic jets collimated by ambient gas
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, V. 472, PP. 3971–3978 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx2204
8.
Собьянин Д.Н.
Jet in jet in M87
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Том: 471, Выпуск: 4, Стр.: 4121-4127 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx1767
9.
Нохрина Е.Е., Бескин В.С.
On the acceleration and deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei – II. Mass loading
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, V. 469, PP. 3840–3850 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx1144
10.
Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М.
Simmulation of nonrelativistic jet ejections during the laboratory studies
Radiophysics and Quantum Electronics, Том: 59, Выпуск: 11, Стр.: 900-910 (год публикации - 2017)
10.1007/s11141-017-9760-8
11. Крауз В.И., Бескин В.С. Laboratory simulation of astrophysical jets within facilities of plasma focus type HEPRO-6, High-energy phenomena in relativistic outflows (год публикации - 2017)
12.
Бескин В.С., Черноглазов А.В.
On the deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei I: Radiation drag
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 463, Issue 3, Pp. 3398–3408 (год публикации - 2016)
10.1093/mnras/stw2234
13. Бескин В.С., Черноглазов А.В., Киселев А.М. On the internal structure of relativistic jets collimated by ambient gas pressure HEPRO-6, High-energy phenomena in relativistic outflows (год публикации - 2017)
14. Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М. Моделирование нерелятивистских струйных выбросов в лабораторных исследованиях Известия ВУЗов Радиофизика, том LIX (год публикации - 2016)
Публикации
1.
Истомин Я.Н.
Spiral jet
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 476, Issue 1, p.L25-L28 (год публикации - 2018)
10.1093/mnrasl/sly017
2.
Собьянин Д.Н.
Black hole spin from wobbling and rotation of the M87 jet and a sign of a magnetically arrested disc
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 479, Issue 1, p.L65-L69 (год публикации - 2018)
10.1093/mnrasl/sly097
3.
Крауз В.И., Бескин В.С., Велихов Е.П.
Laboratory simulation of astrophysical jets within facilities of plasma focus type
International Journal of Modern Physics D, Volume 27, Issue 10, id. 1844009 (год публикации - 2018)
10.1142/S0218271818440091
4.
Нохрина Е.Е.
The correlation between the total magnetic flux and the total jet power
Frontiers in Astronomy and Space Sciences, Volume 4, article 63, 7 pages (год публикации - 2018)
10.3380/fspaa.2017.00063
5.
Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Виноградова Ю.В., Харрасов А.М.
Исследование импульса и энергии плазменного потока, генерируемого в плазмофокусном разряде
Вопросы атомной науки и техники, серия Термоядерный синтез, Том 41, Выпуск 3, стр.48-56 (год публикации - 2018)
10.215117/0202-3822-2018-41-3-48-56
6.
Складник-Садовская Е., Данько С.А., Харрасов А.М., Крауз В.И., Квятковский Р., Падух М., Садовский М.Я., Залога Д.Р., Зелинска Е.
Influence of gas conditions on parameters of plasma jets generated in the PF-1000U plasma-focus facility
Physics of Plasmas, 25, 082715 (год публикации - 2018)
10.1063/1.5045290
7.
Бескин В.С., Черноглазов А.В., Киселев А.М., Нохрина Е.Е.
On the internal structure of relativistic jets collimated by ambient gas
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, V. 472, PP. 3971–3978 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx2204
8.
Собьянин Д.Н.
Jet in jet in M87
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Том: 471, Выпуск: 4, Стр.: 4121-4127 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx1767
9.
Нохрина Е.Е., Бескин В.С.
On the acceleration and deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei – II. Mass loading
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, V. 469, PP. 3840–3850 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx1144
10.
Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М.
Simmulation of nonrelativistic jet ejections during the laboratory studies
Radiophysics and Quantum Electronics, Том: 59, Выпуск: 11, Стр.: 900-910 (год публикации - 2017)
10.1007/s11141-017-9760-8
11. Крауз В.И., Бескин В.С. Laboratory simulation of astrophysical jets within facilities of plasma focus type HEPRO-6, High-energy phenomena in relativistic outflows (год публикации - 2017)
12.
Бескин В.С., Черноглазов А.В.
On the deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei I: Radiation drag
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 463, Issue 3, Pp. 3398–3408 (год публикации - 2016)
10.1093/mnras/stw2234
13. Бескин В.С., Черноглазов А.В., Киселев А.М. On the internal structure of relativistic jets collimated by ambient gas pressure HEPRO-6, High-energy phenomena in relativistic outflows (год публикации - 2017)
14. Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М. Моделирование нерелятивистских струйных выбросов в лабораторных исследованиях Известия ВУЗов Радиофизика, том LIX (год публикации - 2016)
Публикации
1.
Истомин Я.Н.
Spiral jet
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 476, Issue 1, p.L25-L28 (год публикации - 2018)
10.1093/mnrasl/sly017
2.
Собьянин Д.Н.
Black hole spin from wobbling and rotation of the M87 jet and a sign of a magnetically arrested disc
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 479, Issue 1, p.L65-L69 (год публикации - 2018)
10.1093/mnrasl/sly097
3.
Крауз В.И., Бескин В.С., Велихов Е.П.
Laboratory simulation of astrophysical jets within facilities of plasma focus type
International Journal of Modern Physics D, Volume 27, Issue 10, id. 1844009 (год публикации - 2018)
10.1142/S0218271818440091
4.
Нохрина Е.Е.
The correlation between the total magnetic flux and the total jet power
Frontiers in Astronomy and Space Sciences, Volume 4, article 63, 7 pages (год публикации - 2018)
10.3380/fspaa.2017.00063
5.
Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Виноградова Ю.В., Харрасов А.М.
Исследование импульса и энергии плазменного потока, генерируемого в плазмофокусном разряде
Вопросы атомной науки и техники, серия Термоядерный синтез, Том 41, Выпуск 3, стр.48-56 (год публикации - 2018)
10.215117/0202-3822-2018-41-3-48-56
6.
Складник-Садовская Е., Данько С.А., Харрасов А.М., Крауз В.И., Квятковский Р., Падух М., Садовский М.Я., Залога Д.Р., Зелинска Е.
Influence of gas conditions on parameters of plasma jets generated in the PF-1000U plasma-focus facility
Physics of Plasmas, 25, 082715 (год публикации - 2018)
10.1063/1.5045290
7.
Бескин В.С., Черноглазов А.В., Киселев А.М., Нохрина Е.Е.
On the internal structure of relativistic jets collimated by ambient gas
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, V. 472, PP. 3971–3978 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx2204
8.
Собьянин Д.Н.
Jet in jet in M87
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Том: 471, Выпуск: 4, Стр.: 4121-4127 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx1767
9.
Нохрина Е.Е., Бескин В.С.
On the acceleration and deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei – II. Mass loading
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, V. 469, PP. 3840–3850 (год публикации - 2017)
10.1093/mnras/stx1144
10.
Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М.
Simmulation of nonrelativistic jet ejections during the laboratory studies
Radiophysics and Quantum Electronics, Том: 59, Выпуск: 11, Стр.: 900-910 (год публикации - 2017)
10.1007/s11141-017-9760-8
11. Крауз В.И., Бескин В.С. Laboratory simulation of astrophysical jets within facilities of plasma focus type HEPRO-6, High-energy phenomena in relativistic outflows (год публикации - 2017)
12.
Бескин В.С., Черноглазов А.В.
On the deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei I: Radiation drag
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 463, Issue 3, Pp. 3398–3408 (год публикации - 2016)
10.1093/mnras/stw2234
13. Бескин В.С., Черноглазов А.В., Киселев А.М. On the internal structure of relativistic jets collimated by ambient gas pressure HEPRO-6, High-energy phenomena in relativistic outflows (год публикации - 2017)
14. Бескин В.С., Истомин Я.Н., Киселев А.М., Крауз В.И., Митрофанов К.Н., Мялтон В.В., Нохрина Е.Е., Собьянин Д.Н., Харрасов А.М. Моделирование нерелятивистских струйных выбросов в лабораторных исследованиях Известия ВУЗов Радиофизика, том LIX (год публикации - 2016)