Аналітично-чисельні методи дослідження процесів у залишках наднових зір

11 березня 2020 року на засіданні Президії НАН України була заслухана та високо оцінена доповідь к.ф.-м.н. В.В.Бешлея "Аналітично-чисельні методи дослідження процесів у залишках наднових зір".

Розв’язання рівнянь магнітогідродинаміки разом з рівнянням руху часток, є необхідним для опису випромінювання елементарних часток у багатьох задачах фізики та астрофізики. Однією з таких задач є моделювання випромінювання часток на фронтах ударних хвиль у залишках наднових зір.

У загальному випадку розв’язок рівнянь магнітогідродинаміки можна знайти лише числовими методами. Однак у 1946 році Л. І. Сєдовим був знайдений точний автомодельний аналітичний розв’язок рівнянь гідродинаміки для сильного точкового вибуху. У 1964 році В. П. Коробейніковим, а потім С. П. Рейнольдсом та Р. А. Чевальєром у 1981 році було отримано аналітичні розв’язки рівняння магнітогідродинаміки для сильного точкового вибуху.

Автомодельні розв'язки Сєдова, узагальнені Коробейніковим на випадок присутності магнітного поля, дозволили спростити розрахунок випромінювання від прискорених часток на фронтах ударних хвиль у залишках наднових зір, які перебувають на адіабатичній стадії еволюції. Дослідження нетеплового випромінювання залишків наднових зір, тобто випромінювання, зумовленого високоенергетичними (не тепловими) зарядженими частками, на сьогодні є одним з актуальних напрямів в астрофізиці високих енергій, оскільки загальноприйнятою є думка, що залишки наднових зір є основним джерелом Галактичних космічних променів та можуть прискорювати їх до енергій 1015 — 1017 еВ.

Автором у складі колективу українських та італійських дослідників для дослідження кінетики та випромінювання часток був розроблений метод опису еволюції заряджених часток (як електронів, так і протонів) за течією після проходження фронту ударної хвилі, а також метод, що дав змогу проводити моделювання спектрів та карт розподілу поверхневої яскравості залишків наднових зір в радіо-, рентгенівському та ґама-діапазонах. Побудовано алгоритм для моделювання карт поляризації залишків наднових зір. Для швидкого та якісного аналізу параметрів моделі отримано аналітичні апроксимації, які забезпечують можливість проводити розрахунки радіальних та азимутальних профілів поверхневої яскравості в околі фронту ударної хвилі.

Новим амбітним проектом, потенціал відкриттів якого є співмірним з Великим адронним колайдером, є проект СТА. Це великий масив черенковських телескопів, який планується ввести в експлуатацію в 2020 році, з обладнанням в обох півкулях Землі. Він буде працювати з високим розділенням в жорсткому гама-діапазоні. Україна увійшла в цей міжнародний проект у 2015 році й нині є однією з 32 країн- учасниць. Серед 201 установ-учасників проекту Україну представляють лише три інституції, а ІППММ ім. Я. С. Підстригача є єдиним представником від НАН України. Запропонована модель може бути використана також і для аналізу результатів, які будуть отримані у цьому проекті.

Бешлей Василь Володимирович
к.ф.-м.н., н.с. Інституту прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України

Про порядок обчислення часу в Україні

Зараз у зв’язку з переходом на літній час на переважній більшості території України, запровадженням московського часу на окремих окупованих та неконтрольованих Україною територіях, вивченням впливу змін порядку обчислення часу на здоров’я людей – у ЗМІ та спільнотою України все частіше обговорюється питання про запровадження оптимального порядку обчислення часу.

Нижче подаємо окремі матеріали переписки академіка НАН України Ярослава Степановича Яцківа від імені Головної астрономічної обсерваторії НАН України.