Секция №1. Структура и динамика Галактики

1. Звездный поток в окрестности скопления Альфа Персея

Авторы: В.В. Никифорова, М.В. Кулеш, А.Ф. Селезнев — Уральский федеральный университет

Аннотация: Впервые определены внешний вид и структура потока, расположенного в непосредственной близости от рассеянного скопления Альфа Персея, исследованы звездный состав и кинематические особенности потока. Население потока оказалось значительно старше населения скопления (возраст потока 5±1 миллиардов лет, возраст скопления 70±6 миллионов лет). Это подтверждается тем, что поток содержит заметное количество белых карликов. Верхний предел массы потока оценен в ~6000 масс Солнца. Поток расположен в среднем на ~90 парсек дальше скопления и имеет значительную протяженность по лучу зрения, ~180 парсек, в проекции на небесную сферу протяженность потока примерно 70 градусов. Предполагается, что поток представляет собой остаток старого разрушенного звездного скопления. Обнаружены приливные хвосты скопления Альфа Персея, связанные с приливным воздействием гравитационного поля Галактики.

Публикации:
1. Nikiforova V.V., Kulesh M.V., Seleznev A.F., Carraro G. The relation of the Alpha Persei star cluster with the nearby stellar stream // The Astronomiсal Journal. 2020. V. 160. Is. 3. Article id. 142. DOI: 10.3847/1538-3881/aba753

2. Новая зависимость "период – светимость" цефеид Галактики по мультифазным измерениях их эффективных температур

Авторы: Лазовик Я.А., Расторгуев А.С. — ГАИШ МГУ

Аннотация: Спектроскопические измерения температур 44 цефеид в разных фазах пульсаций послужили основой для определения высокоточных избытков цвета цефеид, вывода новой калибровки эффективной температуры по нормальным цветам (с учётом различий в металличности и log g), и определения болометрических и оптических светимостей цефеид. Для этой цели использован новый вариант метода Бааде-Беккера-Весселинка с ограничением на интервал фаз пульсаций от 0.0 до 0.85 для исключения эффектов, вызванных ударными волнами в атмосферах. Выведены новые зависимости «период – радиус» log R = (0.68 ± 0.03) log P + (1.14 ± 0.03) и «период – светимость» Mv= – (2.67 ± 0.16) (log P - 1) – (4.14 ± 0.05) mag. Нуль-пункт новой зависимости на 0.15 mag ярче, чем в других работах, что несколько ослабляет проблему величины постоянной Хаббла.

Публикации:
1. Lazovik Y.A., Rastorguev A.S. Calibrating the Galactic Cepheid Period-Luminosity Relation from the Maximum-likelihood Technique. The Astronomical Journal, Volume 160, Issue 3, id.136, 2020.

Секция №2. Звезды

1. Рекордный белый карлик

Авторы: Pshirkov, M. S.; Dodin, A. V.; Belinski, A. A.; Zheltoukhov, S. G.; Fedoteva, A. A.; Voziakova, O. V.; Potanin, S. A.; Blinnikov, S. I.; Postnov — ГАИШ

Аннотация: Открыт и исследован горячий быстровращающийся белый карлик рекордно большой массы. Температура его водородно-гелиевой атмосферы T=31000K, а масса – 1.33 солнечной массы, что всего на 3% ниже предельно возможной массы белых карликов. Свой полный оборот вокруг оси карлик совершает всего за 6 минут. Большая масса и быстрое вращение этого белого карлика объясняются тем, что он образовался слиянием двух менее массивных белых карликов примерно 300 млн лет назад.

Публикации:
1. Pshirkov, M. S.; Dodin, A. V.; Belinski, A. A.; Zheltoukhov, S. G.; Fedoteva, A. A.; Voziakova, O. V.; Potanin, S. A.; Blinnikov, S. I.; Postnov, K. A. MNRASv. 499, L21-L25, 2020

2. Цикличность изменений магнитного поля системы AM Leo

Авторы: С.Ю. Горда — Уральский федеральный университет

Аннотация: Впервые на основе данных, практически равномерно распределенных на всем интервале наблюдений, обнаружены проявления изменений магнитного поля системы типа W UMa, как на основе циклического изменения общего блеска системы, так и наличия мало-амплитудного изменения периода. На основе обработки данных 14-летнего фотометрического мониторинга контактной затменной переменной звезды AM Leo типа W UMa, проводимого с 2007 по 2020 гг. в Коуровской обсерватории УрФУ, были обнаружены циклические изменения блеска системы с периодом 7.6±0.6 года, не связанные с явлением затмений или приливными деформациями компонентов. Практически с тем же значением периода обнаружены мало-амплитудные циклические изменения периода системы, не связанные с эффектом влияния третьего тела. Найденный период изменения блеска и периода системы соответствует циклу изменения магнитного поля AM Leo и проявляется в изменении средней поверхностной температуры общей оболочки системы за счет изменения площади холодных или горячих пятен на поверхности компонентов, а также влиянием эффекта Эпплгейта на период системы.

Публикации:
1. Gorda S.Yu., Astronomy Reports, 2020, Vol. 64, No. 11, pp. 922–935

Секция №3. Солнце

1. Локально ускоренные электроны в солнечном ветре – их свойства и вклад в общую картину питч-угловых распределений

Авторы: О.В.Хабарова — Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В.Пушкова РАН

Аннотация: Показано, что в солнечном ветре существуют две популяции энергичных электронов. Часть сверхтепловых электронов рождается в короне Солнца (как и предполагалось ранее), а другая часть возникает вследствие локальных процессов ускорения непосредственно в солнечном ветре (Khabarova et al. ApJL, 2020). Вторая популяция не была изучена ранее. Между тем, локально ускоренная популяция оказывает значительное влияние на вид питч-углового распределения (ПУР) электронов, часто использующегося для диагностики локального направления магнитного поля. Произведено сравнение результатов PIC-моделирования поведения частиц вблизи пересоединяющихся токовых слоёв и магнитных островов с наблюдениями in situ (см. пример на Рисунке). Выявлено, что резкие падения интенсивности потока (heat flux dropouts), а также одновременное наблюдение потоков стралов противоположного направления (countersreaming strahls) в ПУР – естественное следствие присутствия локально ускоренных электронов в плазме солнечного ветра. Это решает проблему трудностей интерпретации этих особенностей как следствия разомкнутости или замкнутости линий магнитного поля исключительно на источник в короне. Кроме того, уменьшение эффективности магнитного пересоединения и уменьшение генерация ускоренных электронов с расстоянием объясняет падение удельной плотности стралов при удалении от Солнца.




Рисунок. Моделирование питч-углового распределения электронов, наблюдаемого при пересечении области, заполненной сливающимися магнитными островами. Фиолетовая линия на верхней панели - сечение магнитной конфигурации воображаемым космическим аппаратом. Две яркие полоски на нижней панели - countersreaming strahls. Исчезновение окраски по бокам от них - heat flux dropouts, наблюдающиеся при приближении к Х-линии магнитного поля пересоединяющегося токового слоя.

Публикации:
1. Khabarova O., Zharkova V., Xia Q., and Malandraki O. E., 2020, Counterstreaming strahls and heat flux dropouts as possible signatures of local particle acceleration in the solar wind, The Astrophysical Journal Letters, 894, L12, https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab8cb8

2. Свойства вертикальных токов во вспышечно-активных областях Солнца

Авторы: Zimovets I.V, Nechaeva A.B., Sharykin I.N. — ИКИ, ИСЗФ

Аннотация: Для выяснения связи фотосферных вертикальных электрических токов и вспышек в активных областях Солнца проведены исследования по данным космических обсерваторий SDO, RHESSI и GOES. Установлено, что:
[1] Наличие областей сильных вертикальных токов (>~104 статА/см2) может рассматриваться как необходимое, но недостаточное условие для образования мощных вспышек. Показано несоответствие положения локальных максимумов электрических токов и источников HXR;
[2] Вспышка сопровождается возрастанием вертикального тока и горизонтальной компоненты магнитного поля в области линии инверсии магнитной полярности. Это указывает на перестройку магнитной структуры при вспышке в результате пересоединения над фотосферой;
[3] Распределения модуля плотности вертикальных токов имеют специфическую форму: в области (<~104 статА/см2) они представляются сложенным нормальным распределением, указывающим на шумовую природу, а в области высоких значений токов - спадающей степенной функцией, указывающей на турбулентный характер генерации токов в активных областях Солнца. Полученные результаты способствуют пониманию механизмов вспышек и развитию методов их прогнозирования.





Публикации:
1. Zimovets I.V., Sharykin I.N., Gan W.Q. (ApJ, 891:138, 21pp, 2020);
2. Sharykin I.N., Zimovets I.V., Myshyakov I.I. (ApJ, 893:159, 25pp, 2020);
3. Zimovets I.V, Nechaeva A.B., Sharykin I.N., Gan W.Q. (Astrophys., 63, 3, 2020)

Секция №4. Межзвездная среда и звездоообразование

1. Цикл работ по исследованию мазеров в аккреционных течениях и многоволновой спектроскопии зон фотодиссоциации в областях массивного звездообразования

Авторы: А.М. Соболев, С. Парфенов (УрфУ), И.И. Зинченко, П. Землянуха (ИПФ РАН), А.Е. Вольвач, Л.Н. Вольвач, М.Г. Ларионов (АКЦ ФИАН, КРАО), М.С. Кирсанова, Я.Н. Павлюченков (ИНАСАН) и зарубежные соавторы.

Аннотация: Наблюдения на Very Large Array (VLA) впервые позволили обнаружить кинематически связанные спиральные структуры в диске массивного молодого звездного объекта, подверженного аккреционным вспышкам. Найдены убедительные доказательства образования массивных звезд путем дисковой аккреции. Показано, что вращающаяся дискообразная оболочка у массивной (20 MSun) протозвезды в S255IR сжимается. В работах этого цикла даются первые прямые наблюдательные описания характеристик газа, аккрецируемого формирующейся массивной звездой.

Публикации:
1. Burns R.A., Sugiyama K.,Hirota T., Kim K.-T., Sobolev A.M. et al. A heatwave of accretion energy traced by masers in the G358-MM1 high-mass protostar // Nature Astronomy, Volume 4, p. 506-510, 2020
2. Chen Xi, Sobolev Andrej M., Ren, Zhi-Yuan, Parfenov, Sergey et al. New maser species tracing spiral-arm accretion flows in a high-mass young stellar object // Nature Astronomy, Advanced Online Publication (2020NatAs.tmp..144C), 2020. doi: 10.1038/s41550-020-1144-x
3. Chen Xi, Sobolev Andrej M., Breen Shari et al. 13CH3OH Masers Associated With a Transient Phenomenon in a High-mass Young Stellar Object // The Astrophysical Journal Letters, Volume 890, Issue 2, id.L22, 8 pp. (2020)
4. A. E. Volvach, L. N. Volvach, M. G. Larionov, G.C. MacLeod, S.P. van den Heever, and K. Sugiyama, Monitoring a methanol maser flare associated with the massive star-forming region G358.93-0.03 // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 494, Issue 1, May 2020, Pages L59-L63, https://doi.org/10.1093/mnrasl/slaa036.
5. A. E. Volvach, L. N. Volvach and M. G. Larionov. Unusually powerful flare activity of the H2O maser feature near a velocity of -60 km/s in W49N. MNRAS 496, L147-L151 (2020) doi:10.1093/mnrasl/slaa104,
6. Zinchenko, Igor I.; Liu, Sheng- Yuan; Su, Yu- Nung; Wang, Kuo- Song; Wang, Yuan. Dense Cores, Filaments, and Outflows in the S255IR Region of High- mass Star Formation. The Astrophysical Journal, Volume 889, Issue 1, id.43, 12 pp. (2020)
7. Liu, Sheng- Yuan; Su, Yu- Nung; Zinchenko, Igor; Wang, Kuo-Song; Meyer, Dominique M.-A.; Wang, Yuan; Hsieh, I- Ta. ALMA View of the Infalling Envelope around a Massive Protostar in S255IR SMA1. The Astrophysical Journal, Volume 904, Issue 2, id.181 (2020)
8. Kirsanova M.S., Ossenkopf-Okada V., Anderson L.D., Boley P.A., Bieging J.H., Pavlyuchenkov Ya.N., Luisi M., Schneider N., Andersen M., Samal M.R., Sobolev A.M., Buchbender C., Aladro R., Okada Y., The PDR structure and kinematics around the compact HII regions S235A and S235C with [CII], [13CII], [OI], and HCO+ line profiles // Mon.Not.R.Astron.Soc, 2020, Vol. 497. - P. 2651-2669.

2. Цикл работ, посвященный систематическому исследованию винтового динамо как механизма генерации сильных и сверхсильных магнитных полей в астрофизических джетах и струйных течениях и приложениям к явлениям на Солнце и в нейтронных звездах.

Авторы: Д.Д. Соколов, Р.А. Степанов, В.В. Титов, П. Фрик, И. Усоскин, Е.В. Юшков, А.С. Лукин, Н.И. Бондарь, М.М. Кацова, И.М. Лившиц, Б.Д. Шелтинг, А.С. Шибалова, В.Б. Семикоз, М. Дворников, В. Пипин, К.М. Кузанян, В.Н. Обридко, Р. Аллахвердиев, С.Р. Камалетдинов, А.В. Жукова, В.И. Абраменко, А.И. Хлыстова (ФФ МГУ, ГАИШ, ИЗМИРАН, ИМСС РАН, ИСЗФ РАН, ИКИ, ПНИПИ) и зарубежные соавторы.

Аннотация: Предлагаемая теоретическая модель позволяет, в частности, описать возникновение сверхсильного (порядка пета-Гаусс) магнитного поля в магнертарах.

Публикации:
1. Титов В.В., Степанов Р.А., Соколов Д.Д., Переходные режимы винтового динамо, ЖЭТФ, 157, N1, 2020
2. P. Frick, D. Sokoloff, R. Stepanov, V. Pipin, I. Usoskin, Spectral characteristic of mid-term quasi-periodicities in sunspots data, MNRAS, 491, 4, 5572-5578, 2020
3. Obridko, V. N.; Sokoloff, D. D.; Shelting, B. D.; Shibalova, A. S.; Livshits, I. M., Cyclic variations in the main components of the solar large-scale magnetic field, MNRAS, {\bf 492}, 5582–5591 (2020)
4. Юшков Е.В., Лукин А.С., Соколов Д.Д., Мелкомасштабный анализ подавления гидродинамической спиральности в динамо-модели среднего поля, ЖЭТФ, N5, 2020
5. Stepanov R., Bondar' N.I., Katsova M.M., Sokoloff D., Frick P., Wavelet analysis of the long-term activity of V833 Tau, MNRAS, 495, Issue 4, pp.3788-3794, 2020
6. Dvornikov M., Semikoz V.B., Sokoloff D.D., Generation of strong magnetic fields in a nascent neutron star accounting for the chiral magnetic effect, Physical Review D, 101, № 083009, 2020.
7. Yang, Shangbin; Pipin, V. V.; Sokoloff, D. D.; Kuzanyan, K. M.; Zhang, Hongqi, The origin and effect of hemispheric helicity imbalance in solar dynamo, Journal of Plasma Physics, Volume 86, Issue 3, article id.775860302, 2020
8. D.D.Sokoloff, A.S.Shibalova, V.N.Obridko, V.V.Pipin, Shape of solar cycles and mid-term solar activity oscillations, MNRAS, 497, 4, 4376-4383, 2020.
9. R.Allahverdiyev, E.Yushkov, D.Sokoloff, Mean-field dynamo model in anisotropic uniform turbulent flow with short-time correlations, Galaxies, 2020.
10. Yushkov E.V., Kamaletdinov S.R., Sokoloff D.D., Path Integral Method in the Mean-field Model for the Magnetic Vector Potential, Geomagnetism and Aeronomy, 60, № 7, с. 1-8, том 60, № 7, с. 1-8
11. А.С.Шибалова, В.Н.Обридко, Д.Д.Соколов, В.В.Пинин, Солнечный квадруполь в тензорном описании, Астрон. ж., 2020, 97, N 7, 849 -- 857.
12. А.В.Жукова, Д.Д.Соколов, В.И.Абраменко, А.И. Хлыстова, Циклические вариации, магнитная морфология и сложность активных областей в 23-м и 24-м солнечных циклах, Геомагнетизм и аэрономия, 2020, 60, N 6, 683 -- 694

Секция №5. Внегалактическая астрономия

1. Нейтрино высоких энергий рождаются в радио-ярких блазарах

Авторы: Сотникова Ю.В., Эркенов А.К., Нижельский Н.,Н. Цыбулев П.Г., Жеканис Г.В., Бурсов Н.Н. (САО РАН), Ковалев Ю.А., Ковалев Ю.Ю., Соколовский К.В., Войцик П.А., Попков А.В. (АКЦ ФИАН), Плавин А.В. (МФТИ), Троицкий С.В. (ИЯИ РАН)

Аннотация: Нахождение источников астрофизических нейтрино и изучение механизмов их образования крайне важно для понимания высокоэнергетичных процессов во Вселенной, включая ускорение релятивистских протонов. Используя данные нейтринного телескопа IceCube, наблюдения на международных радиоинтерферометрических сетях и на РАТАН-600 САО РАН обнаружено, что нейтрино широкого спектра энергий — от ТэВ до ПэВ — рождаются в центральных областях ярких блазаров, то есть активных галактик со струями, направленными на наблюдателя. Моменты прихода нейтрино совпадают с мощными вспышками синхротронного излучения в компактных джетах этих объектах. Предложен механизм рождения нейтрино. Показано, что весь наблюдаемый поток астрофизических нейтрино высоких энергий может рождаться блазарами.




Рисунок. (a) Карта северного неба с яркими блазарами, отмеченными зелеными кружками. Тёмные области означают наибольшую вероятность наличия нейтринного источника в этих направлениях. (b) Корреляция времени прихода нейтрино с радиовспышками, наблюдаемыми на РАТАН-600. Максимальная корреляция видна на наибольшей частоте с нулевой задержкой по времени, как и предсказывается из эффекта синхротронного самопоглощения.

Публикации:
1. Kovalev Y.A., et al., RATAN-600 and RadioAstron reveal the neutrino-associated blazar TXS 0506+056 as a typical variable AGN, 2020AdSpR..65..745K
2. Plavin, et al., Observational Evidence for the Origin of High-energy Neutrinos in Parsec-scale Nuclei of Radio-bright Active Galaxies, ApJ, 894, 101 (2020)
3. Plavin, et al., Directional Association of TeV to PeV Astrophysical Neutrinos with Radio Blazars, ApJ, submitted, arXiv:2009.08914 (2020)
4. The RATAN-600 2-22 GHz continuum spectrum of the neutrino association quasar TXS 1100+122 is slightly rising, 2020ATel13405....1K
5. Flat spectrum radio quasar TXS 1100+122 has a bright VLBI-compact core - as expected for neutrino candidate sources, 2020ATel13397....1K

2. Новый метод измерения радиуса сублимации пыли в активных ядрах галактик по поляриметрии широких линий

Авторы: Шабловинская Е. С., Афанасьев В. Л. (САО РАН) в кооперации Попович Л. (Астрономическая обсерватория Белграда, Сербия)

Аннотация: Активные ядра галактик (АЯГ) оптически неразрешимы с помощью современных инструментов, поскольку видимый угловой размер центрального парсека 0.1 угл. сек. даже для ближайших к нам активных ядер. Это накладывает трудности на методы оценки расстояний внутри ядер. В частности, определение размера пылевого тора, окружающего ядро, критично для оценки радиуса сублимации пыли и, следовательно, физического состояния вещества в околоядерной области, а также при определении масс центральных сверхмассивных чёрных дыр спектрополяриметрическими методами. Был предложен метод оценки размера пылевого тора на основе эхокартирования широких линий в поляризованном свете. В АЯГ 1 типа поляризация широких линий вызвана экваториальным рассеянием на пылевом торе; профиль широких линий в поляризованном свете при этом приобретает специфические особенности. Временная задержка между сигналом в неполяризованном континууме и в поляризованной широкой эмиссионной линии определяет расстояние до области рассеяния, где среда становится оптически толстой, а температура – достаточно низкой для образования пыли. Этот метод был впервые применен к сейфертовской галактике Mrk 6, спектрополяриметрические наблюдения которой проводились в 2010-2013 гг. на БТА при помощи SCORPIO-2. Полученная задержка составила ~100 дней, что уточнило размер области рассеяния в 2 раза относительно оценок, данных по инфракрасным интерферометрическим наблюдениям, полученным на телескопах Кека.




Рисунок. Схема расстояний внутри АЯГ. Верхняя часть рисунка иллюстрирует распределение пыли внутри АЯГ. t1, t2 и t3 соответствуют моментам регистрации сигнала от центрального источника, области формирования широких линий (BLR) и области рассеяния соответственно. Нижняя часть соответствует размерной шкале, соединяющей фотометрический радиус BLR, наблюдаемый с помощью метода эхокартирования (“optical RM”), максимальный радиус BLR, размер области рассеяния и радиус внутренней части пылевой области, наблюдаемый с помощью ИК-эхокартирования (“K-band RM”) и методом ИК-интерферометрии (“IR IF”). Масштабные соотношения взяты из работы Афанасьева и др. (2019).

Публикации:
1. Shablovinskaya E. S., Afanasiev V. L., Popoviс L. С. Measuring the AGN Sublimation Radius with a New Approach: Reverberation Mapping of Broad Line Polarization, 2020, ApJ, 892, 118. doi:10.3847/1538-4357/ab7849

Секция №6. Космология и микрофизика

1. Исследования реликтового микроволнового излучения

Авторы: Верходанов О.В. (САО РАН)

Аннотация: На основе оригинальных разработок методов анализа результатов космологических экспериментов WMAP (NASA) и Planck (ESA) создан программно-алгоритмический комплекс GLESP, широко используемый многим космологами в России и за рубежом. За десять лет были реализованы: новая эффективная методика пикселизации радиокарт на полной сфере, анализ спектра мощности флуктуаций РИ для различных способов учета фоновых излучений Галактики, математический аппарат изучения статистических свойств флуктуаций микроволнового фона. В ходе применения GLESP впервые в России автором подробно проанализированы важнейшие результаты современной наблюдательной космологии и будущие ключевые радиоастрономические эксперименты. В ходе этой работы были опубликованы четыре научных обзора, посвященные свойствам РИ и решающему вкладу подобных исследований в развитие современной космологической модели.

Публикации:
1. О.В. Верходанов, Поиск негауссовости в наблюдательных данных по реликтовому микроволновому фону. Успехи физ. Наук 182, 1177-1193 (2012)
2. О.В. Верходанов, А.Г. Дорошкевич, Cистемы пикселизации неба для анализа протяженного излучения Успехи физ. Наук 183, 849-862 (2013)
3. О.В. Верходанов, Космологические результаты космической миссии "Планк". Сравнение с данными экспериментов WMAP и BICEP2. Успехи физ. Наук 186, 3-46 (2016)
4. О.В. Верходанов, Реликтовое излучение и современная космологическая модель Астрономический Ж., 3, 44 стр. (2021) (принята в печать)

2. Вековая зволюция звездного скопления в сжимающем галактическом приливном поле

Авторы: П.Б. Иванов, Д.Н.Ц. Лин — Астрокосмический центр ФИАН, Калифорнийский университет в Санта-Круз

Аннотация: Впервые в мире были сформулированы и решены полностью аналитически уравнения для вековой эволюции некоторой модели шарового скопления, двигающегося по круговой орбите в галактической приливном поле, определяемым степенным законом распределения плотности ~ R^-k, где R – расстояние от центра галактики. Параметр k предполагался малым, что соответствует сжимающему по всем трем главным осям приливному полю галактики, а R – медленно уменьшающемся за счет динамического трения. Оказалось, что в пределе малого k скопление всегда остается приблизительно сферическим, с радиусом, уменьшающимся с уменьшением R, причем величина радиуса скопления определяется алгебраическим уравнением четвертого порядка, с коэффициентами, зависящими от R. В такой модели приливное разрушение скопления происходит на радисе R_T, значительно меньшем радиса R₀, где плотность звезд скопления оказывается равной плотности материи галактики. Зависимость R_T от R₀ приведена на Рисунке. Данная модель указывает на возможность формирования центральных звездных скоплений аккрецией неразрушающихся шаровых скоплений при подходящих распределениях материи галактик.




Рисунок. Зависимость от параметра к отношения R_T/R₀.

Публикации:
1. Ivanov, P. B., Lin, D. N. C., 2020, The secular evolution of a uniform density star cluster immersed in a compressible galactic tidal field, ApJ 904 1

Секция №7. Жизнь и разум во Вселенной

1. Galactic Factors, the Young Sun, the Earth, and the Biophysics of Living Systems

Авторы: M. V. Ragulskaya, V. N. Obridko, E. G. Khramova

Аннотация: Выполнен анализ совокупности имеющихся данных о физических условиях на ранней Земле. Показано, что эта совокупность не удовлетворяет палеонтологическим требованиям для возникновения и сохранения жизни. Проанализированы ранее существовавшие и впервые предложенные пути преодоления так называемого парадокса молодого Солнца. Тем не менее полного решения проблемы нет. Показано, что анализ секвентируемых белков требует, чтобы температура ранней Земли была более 60 градусов Цельсия и не возрастала, а наоборот уменьшалась с течением времени.

Публикации:
1. M. V. Ragulskaya, V. N. Obridko, E. G. Khramova. Galactic Factors, the Young Sun, the Earth, and the Biophysics of Living Systems // Biophysics, Volume 65, 686–697 (2020). https://doi.org/10.1134/S000635092004017X

Секция №8. Релятивистская астрофизика и гравитационные волны

1. Первое отождествление быстрого космического радио всплеска с необычно быстрым и жестким всплеском в рентгеновском диапазоне от магнетара в нашей Галактике

Авторы: A. Ridnaia , D. Svinkin, D. Frederiks, A. Bykov, R. Aptekar, S. Golenetskii, A. Lysenko, A. Tsvetkova, M. Ulanov (ФТИ им. Иоффе РАН, С. Петербург), S. Popov (ГАИШ МГУ)

Аннотация: Быстрые радио всплески (БРВ) это очень яркие космические, миллисекундной длительности вспышки радио излучения, природа, которых пока не ясна. Недавно было показано, что их источники, по-видимому, в основном лежат вне нашей Галактики, и часть генерирует повторные всплески. Молодые, сильно замагниченные изолированные нейтронные звезды - магнетары - предполагаются одними из возможных кандидатов в источники всплесков из-за их высокой энергетики и вспышечной активности в рентгеновском диапазоне. 28 апреля 2020 года российско-американским космическим аппаратом Konus-Wind в жестком рентгеновском диапазоне было зарегистрировано событие по времени совпадающее с ярким двух-пиковым быстрым радио-всплеском. по своим свойствам удивительно совпадающим с другими БРВ. По пространственным координатам этот БРВ и рентгеновсое событие совпали с Галактическим магнетаром SGR 1935+2154, который недавно вошел в свое активное состояние. Авторы показали, что временное расстояние между двумя пикам рентгеновской вспышки почти совпадает с таковым в радио всплеске, что указывает на единый источник рентгеновского и радио излучения. Таким образом, впервые одновременно были зарегистрированы быстрый радио всплеск и его рентгеновский двойник от магнетара в нашей Галактике. Полная энергия этой вспышки, излученная в рентгене, типична для ярких коротких рентгеновских вспышек магнетара, однако резкая кривая блеска и необычно жесткий спектр отличают событие 20-го Апреля от многочисленных обычных вспышек, зарегистрированных от SGR 1935+2154. Это и отсутсвие радио излучения от двух недавних типичных мягких рентгеновских вспышек магнетара, свидетельствует об особом классе рентгеновских вспышек магнетаров, способных генерировать и быстрые радио всплески, тем самым подтверждая магнитарную природу по крайней мере части быстрых радио всплесков.




Рисунок. Двух-пиковая кривая блеска в двух диапазонах энергий рентгеновской вспышки магнетара SGR 1935+2154, совпавшей с быстрым радио всплеском. Зеленым отмечены положения двух пиков излучения, временное расстояния между которыми совпало с таковым между пиками в радио вспышке. Синий пункир указывает на время начала быстрого радио всплеска.

Публикации:
1. Ridnaia, A.; Svinkin, D.; Frederiks, D.; Bykov, A.; Popov, S.; Aptekar, R.; Golenetskii, S.; Lysenko, A.; Tsvetkova, A.; Ulanov, M.; Cline, T. Статья принята в журнал Nature, 2020 (eprint arXiv:2005.11178 )

2. Первый рентгеновский обзор всего неба орбитальной обсерватории Спектр-РГ

Авторы: Р.А. Сюняев, руководитель проекта Спектр-РГ, от имени коллектива

Аннотация: В декабре 2019 года российская орбитальная обсерватория Спектр-РГ начала проводить обзор всего неба в рентгеновских лучах и уже в июне 2020 года завершила первое сканирование небесной сферы. Телескоп eROSITA (Германия) построил лучшую в мире детальную карту всего неба в рентгеновских лучах и обнаружил около миллиона источников мягкого рентгеновского излучения – на порядок больше, чем было известно раньше. Большинство найденных объектов являются активно растущими сверхмассивными черными дырами – ядрами активных галактик и далекими квазарами, светившими, когда Вселенная была в десять раз моложе. Обнаружено также порядка 20 тысяч скоплений галактик и 200 тысяч звезд с горячими коронами в нашей Галактике. Построена карта диффузного рентгеновского излучения, отражающая распределение газа с температурой несколько миллионов градусов в Галактике и холодного газа, поглощающего это излучение. Среди диффузных структур – остатки вспышек сверхновых, в которых главную роль играют ударные волны, распространяющиеся по межзвездной среде, и такие гигантские образования как Северный Полярный Шпур. Телескоп ART-XC им. М.Н. Павлинского (Россия) уже за полгода получил уникально четкую карту всего неба в более жестком рентгеновском диапазоне энергий и обнаружил излучение от более чем 600 источников, в том числе нескольких десятков ранее неизвестных объектов в Галактике и за ее пределами. Среди них – сверхмассивные черные дыры, окруженные толщей холодного газа и невидимые в мягких рентгеновских лучах. Важно отметить, что карты неба подобной полноты в жестком рентгеновском диапазоне строились обсерваториями предыдущего поколения в течение десятилетий. Обзор обсерватории Спектр-РГ продлится еще три года. Всего будет проведено 8 сканов всего неба. Это позволит расширить каталог рентгеновских источников еще на порядок и изучить такие экстремальные астрофизические явления, как приливные разрушения звезд вблизи сверхмассивных черных дыр.




Рисунок. (a) Карта неба в диапазоне энергий 0.3-2.3 кэВ, построенная учеными Института космических исследований Российской академии наук и Института внеземной физики Общества Макса Планка (Германия) по данным первых 6 месяцев сканирования неба с помощью телескопа eROSITA обсерватории СРГ. (б) Карта неба в диапазоне энергий 4-12 кэВ, полученная учеными ИКИ РАН по данным первых 6 месяцев сканирования неба с помощью телескопа ART-XC им. М.Н. Павлинского обсерватории СРГ.

Секция №9. Астрометрия и прикладная астрономия

1. Новая реализация международной опорной небесной системы отсчета ICRF3

Авторы: Малкин З.М., Лопез (Соколова) Ю.Р. (ГАО РАН), Скурихина Е.А., Курдубов С.Л., Миронова С.М. (ИПА РАН), рабочая группа МАС

Аннотация: В рамках работы специальной группы МАС в 2012-2020 гг. создана новая опорная небесная система отсчета ICRF3, представляющая собой каталог координат 4588 радиоисточников, полученный из обработки 13.7 млн РСДБ-наблюдений на 167 радиотелескопах, включая РСДБ-сеть "Квазар-КВО" ИПА РАН. По сравнению с предыдущей системой ICRF2 (2009 г.) ICRF3 содержит на 34% больше источников, а точность координат улучшена в 1.5–2 раза (по разным критериям). Впервые система ICRF состоит из трех каталогов в разных диапазонах длин волн (X, K, Ka) и в системе учтено галактоцентрическое ускорение барицентра Солнечной системы. Вклад отечественных организаций в создание ICRF3 состоит в активном участии в наблюдательных программах, в исследованиях случайных и систематических ошибок каталогов, исследованиях учета Галактической аберрации, в получении предварительных каталогов координат радиоисточников и их физических характеристик. В соответствии с решением XXIII Генеральной ассамблеи (ГА) МАС 1997 г. официальной реализацией международной опорной небесной системы координат ICRS является каталог координат радиоисточников ICRF, первая версия которого содержала 608 внегалактических радиоисточников, координаты которых были определены из обработки ~1.6 млн РСДБ-наблюдений, выполненных в 1979–1995 гг. в диапазонах X/S (8.4/2.3 ГГц). По решению XXVII ГА МАС 2009 г. каталог ICRF был заменен каталогом ICRF2, содержащим 3414 источников и полученным из обработки 6.5 млн наблюдений, выполненных в 1979–2009 гг. в тех же диапазонах длин волн. На XXX ГА МАС 2018 года была принята следующая версия международной системы отсчета ICRF3, содержащая координаты 4588 источников, полученные из обработки 13.7 млн. наблюдений 1979–2018 гг. Кроме увеличения числа источников основными отличиями ICRF3 от ICRF2 являются: ICRF3 состоит из трех каталогов в диапазонах S/X (4536 источников), X/Ka (24 ГГц, 678 источников) и K (32 ГГц, 824 источника); исправлены систематические ошибки ICRF2 на уровне около 1 мсд; в полтора–два раза улучшена случайная ошибка координат источников; впервые в астрометрических каталогах учтено галактоцентрическое ускорение барицентра Солнечной системы, которое вызывает наблюдаемые на современном уровне точности собственные движения источников около 5-6 мксд/год. Каталог ICRF3-SX был использован для определения взаимной ориентации радио (ICRF3) и оптической (Gaia-CRF2) систем отсчета.ICRF3 была подготовлена специально созданной в 2012 году рабочей группой МАС. Работа над ICRF3 была завершена весной 2020 года. Вкладом отечественных организаций в создание ICRF3 стало участие в наблюдательных программах IVS, методологические исследования в части учета Галактической аберрации и в области определения случайных и систематических ошибок каталогов радиоисточников, составление предварительных каталогов координат радиоисточников и каталога физических характеристик астрометрических радиоисточников.

Публикации:
1. Charlot P., Jacobs C.S., Gordon D., Lambert S., de Witt A., Boehm J., Fey A.L., Heinkelmann R., Skurikhina E., Titov O., Arias E.F., Bolotin S., Bourda G., Ma C., Malkin Z., Nothnagel A., Mayer D., MacMillan D.S., Nilsson T., Gaume R. The third realization of the International Celestial Reference Frame by very long baseline interferometry. Astron. Astrophys., Vol. 642 (2020).

Секция №10. Оптические телескопы и методы

1. Быстродействующая система регистрации изображений на основе широкоформатного малошумящего КМОП-фотоприемника

Авторы: Мурзин В.А., Ардиланов В.И., Афанасьева И.В., Иващенко Н.Г., Притыченко М.А. (САО РАН)

Аннотация: Разработана и изготовлена для эксплуатации на телескопах САО РАН высокоскоростная система регистрации изображений на базе КМОП-фотоприемника GSense4040CMT (GPixel, КНР) форматом 4Кх4К пикселей. В состав системы входит фотоприемная камера с термоэлектрическим охлаждением, блок питания, волоконно-оптический интерфейс связи и управляющее программное обеспечение. Камера имеет герметичное исполнение для работы на телескопах. В рамках темы разработан новый контроллер, позволяющий управлять режимами работы и термостабилизацией КМОП-приемника, формировать видеоданные и передавать их в управляющий компьютер со скоростью до 10 Гбит/с. Реализован эффективный комплекс программ для класса быстродействующих фотоприемников. Основными преимуществами разработанной КМОП-системы являются высокая скорость считывания кадров (на два порядка выше в сравнении с астрономическими ПЗС-системами), высокая чувствительность (сравнимая с ПЗС) и крупный формат приемника, что позволяет применять новую систему регистрации изображений для проведения быстрых обзоров неба и получения изображений быстропеременных астрономических объектов.
Размер кадра, элементы: 4096 х 4096
Размер элемента, мкм2: 9,0 х 9,0
Фоточувствительная область, мм2: 36,86 x 36,86
Шум считывания, е–: 3,7 – 5,0
Квантовая эффективность, %: < 74 (600 нм)
Нелинейность, %: 0,5 – 1,2
Термогенерационный ток, e–/с/пикс: 0,1 (–30°С)
Частота кадров, кадр/с: 24
Длина оптоволоконного кабеля, м: 200
Динамический диапазон: 750 – 2200
Габариты фотоприёмной камеры, мм: 135 x 240
Вес камеры с блоком питания, кг: 7

2. Проект ультрафиолетового телескопа для лунной программы

Авторы: Сачков М.Е., Шугаров А.С., Сичевский С.Г., Шмагин В.Е — Институт астрономии РАН, Москва, Россия

Аннотация: Предложен проект телескопа УФ диапазона (12-300 нм) для реализации в рамках лунной программы России. Основная задача научного прибора - проведение обзоров избранных областей небесной сферы в УФ полосах, совместимых с всенебесным УФ-обзором GALEX. Использование в УФ телескопе современного ПЗС (КМОП), не чувствительного к локальной пересветке и имеющего большой динамический диапазон, позволит устранить основной недостаток всенебесного обзора GALEX - отсутствие наблюдений примерно для 30% небесной сферы в области Млечного пути и рядом с яркими объектами. В основе прибора «Луна-УФ» лежит ультрафиолетовый телескоп VT-Луна-УФ, разработанный в ИНАСАН. Посадочный модуль будет оснащен телескопом с детектором ПЗС (КМОП) с электронным затвором, имеющим однородное покрытие – фильтр совместимый с всенебесным УФ-обзором GALEX. УФ наблюдения с поверхности Луны представляют уникальную возможность проведения обзорных наблюдений со стабильной платформы за пределами земной атмосферы. Создаваемый унифицированный УФ телескоп может быть использован также в качестве прибора для орбитального модуля.

Публикации:
1. М.Е.Сачков, А.С.Шугаров, С.Г.Сичевский, В.Е.Шмагин. Проект ультрафиолетового телескопа для лунной программы // Научные труды ИНАСАН, 2020, том 6, стр. 645.

Секция №11. Радиотелескопы и методы

1. Создание РСДБ-сети нового поколения в S/X/Ka - диапазонах на базе радиотелескопов РТ-13

Авторы: Ипатов А.В., Иванов Д.В., Маршалов Д.А., Гаязов И.С., Стэмпковский В.Г., Хвостов Е.Ю., Носов Е.В., Вытнов А.В., Суркис И.Ф., Сальников А.И., Михайлов А.Г., Рахимов И.А., Дьяков А.А., Олифиров В.Г., Мельников А.Е., Сержанов С.В. (ИПА РАН)

Аннотация: В ИПА РАН создана и введена в эксплуатацию РСДБ-сеть на базе радиотелескопов нового поколения РТ-13, расположенных в радиоастрономических обсерваториях «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары» РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Главной особенностью радиотелескопов РТ-13 является возможность одновременного приема радиосигналов естественного и искусственного происхождения в следующих диапазонах частот: S (2.2-2.6 ГГц), X (7.0-9.5 ГГц) и Ка (28-34 ГГц) в левой и правой круговых поляризациях с полосой регистрации 512 МГц и суммарным потоком данных до 16 Гбит/с, а также при использовании сверхширокополосных приемников регистрация сигналов в диапазоне частот 3-16 ГГц с полосой 1 ГГц в двух линейных поляризациях и суммарным потоком данных 32 Гбит/с. Созданная РСДБ-сеть способна проводить до 8 часовых сессий наблюдений в сутки для определения поправок к Всемирному времени. По результатам корреляционной и вторичной обработки, проводимой в режиме квазиреального времени, достигнутая точность определения Всемирного времени составляет 19 мкс.





Рисунок. Радиотелескопы нового поколения РТ-13 в обсерваториях «Зеленчукская», «Бадары» и «Светлое» РСДБ-комплекса «Квазар-КВО».

Публикации:
1. Отчетные материалы по этапам 5.1, 5.2, 5.3 и 5.4 ОКР «Модернизация радиоинтерферометрического комплекса со сверхдлинной базой (РСДБ-комплекс) «Квазар-КВО» в части расширения функциональных возможностей и повышения точностных характеристик отечественных средств определения ПВЗ», шифр «Квазар-М-1», Санкт-Петербург, 2020.
2. Акт межведомственной комиссии по приемке результатов выполнения опытно-конструкторской работы по теме «Модернизация радиоинтерферометрического комплекса со сверхдлинной базой (РСДБ-комплекс) «Квазар-КВО» в части расширения функциональных возможностей и повышения точностных характеристик отечественных средств определения ПВЗ» от 3 декабря 2020 г.

2. Создание программного пакета Astro Space Locator для обработки и анализа РСДБ наблюдений

Авторы: С.Ф. Лихачев, И.А. Гирин, В.Ю. Авдеев, А.С. Андрианов, М.Н. Андрианов, В.И.Костенко, В.А. Ладыгин, А.О. Ляховец, И.Д. Литовченко, А.Г. Рудницкий, М.А. Щуров, Н.Д. Уткин, В.А. Зуга Отдел обработки астрофизических наблюдений, АКЦ ФИАН

Аннотация: Astro Space Locator (ASL) – программный пакет для обработки и анализа данных РСДБ наблюдений. Интуитивно-понятный графический интерфейс
Моделирование РСДБ наблюдений, включая космические телескопы
Просмотр результатов корреляции
Редактирование РСДБ данных
Восстановление изображений
Конвертация данных UVX/UVF/IDI FITS
Многочастотный синтез
Платформа: Microsoft Windows (95/98/ME/2000/XP/Vista/7/8/10).




Рисунок. Astro Space Locator, восстановление РСДБ изображения.

Публикации:
1. S.F. Likhachev, et al., Astro Space Locator — A software package for VLBI data processing and reduction, Astronomy and Computing, Volume 33, 100426 (2020).

Секция №12. Внеатмосферная астрономия

1. Первый рентгеновский обзор всего неба орбитальной обсерватории Спектр-РГ

Авторы: Р.А. Сюняев, руководитель проекта Спектр-РГ, от имени коллектива

Аннотация: В декабре 2019 года российская орбитальная обсерватория Спектр-РГ начала проводить обзор всего неба в рентгеновских лучах и уже в июне 2020 года завершила первое сканирование небесной сферы. Телескоп eROSITA (Германия) построил лучшую в мире детальную карту всего неба в рентгеновских лучах и обнаружил около миллиона источников мягкого рентгеновского излучения – на порядок больше, чем было известно раньше. Большинство найденных объектов являются активно растущими сверхмассивными черными дырами – ядрами активных галактик и далекими квазарами, светившими, когда Вселенная была в десять раз моложе. Обнаружено также порядка 20 тысяч скоплений галактик и 200 тысяч звезд с горячими коронами в нашей Галактике. Построена карта диффузного рентгеновского излучения, отражающая распределение газа с температурой несколько миллионов градусов в Галактике и холодного газа, поглощающего это излучение. Среди диффузных структур – остатки вспышек сверхновых, в которых главную роль играют ударные волны, распространяющиеся по межзвездной среде, и такие гигантские образования как Северный Полярный Шпур. Телескоп ART-XC им. М.Н. Павлинского (Россия) уже за полгода получил уникально четкую карту всего неба в более жестком рентгеновском диапазоне энергий и обнаружил излучение от более чем 600 источников, в том числе нескольких десятков ранее неизвестных объектов в Галактике и за ее пределами. Среди них – сверхмассивные черные дыры, окруженные толщей холодного газа и невидимые в мягких рентгеновских лучах. Важно отметить, что карты неба подобной полноты в жестком рентгеновском диапазоне строились обсерваториями предыдущего поколения в течение десятилетий. Обзор обсерватории Спектр-РГ продлится еще три года. Всего будет проведено 8 сканов всего неба. Это позволит расширить каталог рентгеновских источников еще на порядок и изучить такие экстремальные астрофизические явления, как приливные разрушения звезд вблизи сверхмассивных черных дыр.




Рисунок. (a) Карта неба в диапазоне энергий 0.3-2.3 кэВ, построенная учеными Института космических исследований Российской академии наук и Института внеземной физики Общества Макса Планка (Германия) по данным первых 6 месяцев сканирования неба с помощью телескопа eROSITA обсерватории СРГ. (б) Карта неба в диапазоне энергий 4-12 кэВ, полученная учеными ИКИ РАН по данным первых 6 месяцев сканирования неба с помощью телескопа ART-XC им. М.Н. Павлинского обсерватории СРГ.

2. SS433 — галактический микроквазар с черной дырой

Авторы: А.М. Черепащук, К.А. Постнов, А.А. Белинский, Э.А. Антохина — ГАИШ МГУ, С.В. Мольков — ИКИ РАН

Аннотация: Из анализа рентгеновских наблюдений микроквазара SS433 (10 лет наблюдений на орбитальной гамма-обсерватории ИНТЕГРАЛ) и из факта постоянства орбитального периода SS433 сделан вывод о большом отношении масс в этой двойной системе — релятивистский объект является черной дырой. Это позволяет понять, почему в системе во время вторичного обмена масс не образовалась общая оболочка, и система эволюционирует как полуразделенная со сверхкритическим аккреционным диском вокруг черной дыры. В центральных частях диск обнаружена горячая корона, которая светится в жестком ркнтгеновском диапазоне. Показано, что аккреционный диск в жестком рентгеновском диапазоне демонстрирует, наряду с периодом прецессии 162.3 дня, также нутационные колебания с периодом 6.29 дня.

Публикации:
1. A. Cherepashchuk, K. Postnov, S. Molkov, E. Antokhina, A. Belinski. SS433: A massive X-ray binary in  an advanced evolutionary stage, New Astronomy Reviews, 2020, v89, 101542.

Секция №13. Базы данных и информационное обеспечение

1. Прорыв в интеграции общего каталога переменных звезд с каталогами переменных звезд в шаровых скоплениях

Авторы: Дурлевич О.В., Казаровец Е.В., Киреева Н.Н., Пастухова Е.Н., Самусь Н.Н., Хруслов А.В. — Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ, Москва, Россия; Институт астрономии РАН, Москва, Россия

Аннотация: В Общий каталог переменных звезд (ОКПЗ) ранее не включались переменные звезды шаровых скоплений Галактики, для которых в Канаде составлялись специальные каталоги. Объединение каталогов стало возможным после нашей публикации 2009 года, где были впервые представлены точные экваториальные координаты переменных звезд в шаровых скоплениях. Включение звезд в ОКПЗ происходит через Списки обозначений переменных звезд. В 2019–2020 гг. были опубликованы 82-й Список в 3 частях и 83-й Список. В них включены 3691 переменная звезда галактического поля и рассеянных звездных скоплений, а также, впервые в истории ОКПЗ, 1709 переменных звезд в 26 шаровых скоплениях Галактики. Для звезд Списков представлены самые точные координаты Gaia DR2. Исправлено большое количество неточностей в публикациях. Для многих звезд списков удалось уточнить классификацию и вывести новые элементы изменения блеска на основе фотометрических баз данных и собственных наблюдений, даже для слабых звезд в особо плотных звездных полях. Так, среди 1385 переменных звезд шаровых скоплений содержание каталога опирается на собственные исследования в 16% случаев. Впервые удалось включить значительную часть всех переменных звезд шаровых скоплений в ОКПЗ и значительно продвинуться по пути превращения ОКПЗ в действительно всеобъемлющий каталог.




Рисунок. Кривая блеска V944 Киля, переменной звезды типа SX Феникса, построенная по данным фотометрического обзора ASAS-SN Университета штата Огайо.

Публикации:
1. E.V. Kazarovets, N.N. Samus, O.V. Durlevich, A.V. Khruslov, N.N. Kireeva, E.N. Pastukhova. The 82nd Name-list of variable stars. Part III – RA 20h to 24h and Novae. Peremennye Zvezdy/Variable Stars, 2020, V. 40, No. 6, 12pp.
2. N.N. Samus, E.N. Pastukhova, E.V. Durlevich, E.V. Kazarovets, N.N. Kireeva. The 83rd Name-list of variable stars. Variables in globular clusters and Novae. Peremennye Zvezdy/Variable Stars, 2020, V. 40, No. 8, 31pp.

2. Онлайн информационная система и база данных о мазерных источниках в Галактике и за её пределами

Авторы: Ладейщиков Д.А., Соболев А.М. — Уральский федеральный университет, Баяндина О.С. — АКЦ ФИАН и JIVE, Нидерланды

Аннотация: Реализована информационная система и база данных мазерных источниках в Галактике, доступная по адресу maserdb.net. Информационная система позволяет хранить, отображать и анализировать данные наблюдений из опубликованных научных работ. В режиме онлайн реализована возможность поиска результатов наблюдений мазерного излучения, просмотра детальной информации об источниках, связанных с мазерами, а также построения диаграмм и распределений различных параметров, в том числе из широко используемых звёздных, инфракрасных и субмиллиметровых каталогов. База данных охватывает молекулы CH3OH (мазеры I и II класса), H2O, OH и SiO. Охват данных в мазерных линиях CH3OH I класса составляет 98% от числа всех регистраций, в мазерных линиях метанола II класса составляет 95%, а в линии H2O – 84%. По типу источников в базе данных содержится информация как о проэволюционировавших звёздах (мазеры H2O, OH, SiO), так и областях звездообразования (мазеры CH3OH и H2O) Галактики. В базу данных включены изображения спектров и текстовые описания мазерных источников. База данных позволяет производить статистические исследования данных, а также получать необходимую информацию о регистрации мазеров при планировании новых наблюдений. База данных в настоящее время активно используется при планировании и интерпретации результатов наблюдений на ведущих в мире интерферометрах радио и субмиллиметрового диапазона (триггерные заявки на ALMA, SMA, EVN, LBA и др.), крупных однозеркальных радиотелескопах (Parkes 64m, Effelsberg 100m и др.), в том числе космических (направлена заявка на JWST).




Рисунок. Левая панель – окно поиска данных сайта maserdb.net. Правая панель – подробная информация об отдельном источнике.

Публикации:
1. Ladeyschikov D.A., Urquhart J.S., Sobolev A.M., Breen S.L., Bayandina O.S., Astronomical Journal, 2020, Vol. 160., id. 213"The Physical Parameters of Clumps Associated with Class I Methanol Masers"
2. Ladeyschikov D.A., Bayandina O.S., Sobolev A.M., Astronomical Journal, 2019, Vol. 158, id 233 "Online Database of the Class I Methanol Masers"
3. Sobolev A.M., Ladeyschikov D.A., Nakashima J.-I., 2019, Research in Astronomy and Astrophysics, 19, 034   "Database of molecular masers and variable stars"

Секция №15. Планетные исследования

1. Распределение и перенасыщение атмосферной воды на Марсе в пылевой сезон

Авторы: Федорова А.А., Кораблев О.И., Лугинин М., Трохимовский А, Беляев Д., Игнатьев Н., Шакун А., Григорьев А., Патракеев А., Корса С., Коконков Н. — Институт космических исследований РАН

Аннотация: Считается, что потеря воды на Марсе — результат ее фотодиссоциации и последующей диссипации водорода в космос, причем чем выше поднимается молекула воды в атмосфере, тем эффективнее идет этот процесс. Наблюдения атмосферы Марса комплексом спектрометров ACS (Atmospheric Chemistry Suite) на орбитальном аппарате ExoMars Trace Gas Orbiter ACS во время глобальной пылевой бури в июне 2018 (марсианский год 34) позволили впервые детально исследовать распределение воды на средних и больших высотах (до 100 км). Одновременно получены профили температуры атмосферы, пыли и облаков. В южном полушарии атмосферная вода достигает больших высот во время всего сезона перигелия (лето в южном полушарии), включая глобальную пылевую бурю и региональный шторм. Кроме того, обнаружено перенасыщение водяного пара, часто наблюдаемое одновременно с облаками. Повсеместное и глубокое перенасыщение означает, что холодная область тропопаузы, препятствующая проникновению воды в верхнюю атмосферу на Земле, не работает на Марсе, и диссипации воды с Марса идет легче, чем считалось ранее.




Рисунок. Схематичное представление «убегания» воды из атмосферы Марса. Солнечные лучи нагревают полярные шапки, увеличивая содержание атмосферной воды. Ветер переносит водяной пар в более высокие и холодные слои атмосферы. Здесь водяной пар может конденсироваться, образуя облака и остаться в атмосфере планеты. Обнаруженное перенасыщение означает, что часть молекул воды поднимается ещё выше, оде они распадаются на атомы водорода и кислорода под действием солнечного ультрафиолета. Изображение ESA.

Публикации:
1. Fedorova, A. A., Montmessin, F., Korablev, O., Luginin, M., Trokhimovskiy, A., Belyaev, D., Ignatiev, N. I., Lefevre, F., Alday, J., Irwin, P. G. J., Olsen, K. S., Bertaux, J.-L., Millour, E., Maattanen, A., Shakun, A., Grigoriev, A. V., Patrakeev, A., Korsa, S., Kokonkov, N., Baggio, L., Forget, F., Wilson, C. F. (2020). "Stormy water on Mars: The distribution and saturation of atmospheric water during the dusty season." Science 367(6475): 29

2. Происхождение далеких транснептуновых объектов

Авторы: Емельяненко В.В. — Институт астрономии РАН, Москва, Россия

Аннотация: Обнаружены новые особенности в распределении орбит транснептуновых объектов с перигелийными расстояниями q>40 а.е. и большими полуосями а>100 а.е. в дополнение к известной группировке долгот перигелиев. Наблюдаемое распределение орбит указывает на существование двух групп далеких транснептуновых объектов с различными динамическими свойствами. Поскольку обнаруженные свойства трудно объяснить в рамках ранее введенной концепции о существовании девятой планеты Солнечной системы (Batygin & Brown, 2016, AJ, 151, 22), предложена новая модель, которая основана на результатах работы (Vorobyov & Elbakyan, 2018, Astron. & Astroph., 618, A7) о формировании и эволюции гигантских газопылевых сгущений, образующихся в результате гравитационной неустойчивости и фрагментации протопланетного диска. В этой модели рассматривается динамическая эволюция гигантских газопылевых сгущений, движущихся по орбитам с разными наклонами, и планетезималей, расположенных первоначально в сферах Хилла сгущений. Показано, что распределение орбит планетезималей в рассматриваемой модели хорошо согласуется с наблюдаемым распределением орбит далеких транснептуновых объектов.




Рисунок. Распределение больших полуосей и наклонов орбит транснептуновых объектов в области 40<q<80 а.е. (слева: наблюдения; справа: модель).

Публикации:
1. Emel’yanenko V. V. Orbital features of distant trans-Neptunian objects induced by giant gaseous clumps // Astronomy & Astrophysics, 2020, Volume 642, article id.L20.
2. Емельяненко В.В. Миграция гигантских газовых сгущений и структура внешней части Солнечной системы // Астрономический вестник, 2020, Том 54, с.74-78.

Секция №16. Экзопланеты

1. Содержание гелия в верхних атмосферах экзопланет по данным измерений наземными телескопами и сравнения с численным 3D моделированием

Авторы: Шайхисламов И.Ф., Ходаченко М.Л., Руменских М.С., Березуцкий А.Г., Мирошниченко И.Б. — Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск

Аннотация: Впервые разработана полная модель населенности метастабильного уровня гелия HeI(2S3) в атмосферах горячих экзопланет и расчета транзитного поглощения в линии 1083 нм. Смоделировано трехмерное планетарное течение теплых нептунов GJ3470b и Wasp107b и на основе сравнения с наблюдениями оценено содержание гелия в экзопланетных атмосферах. Если для GJ3470b содержание гелия оказалось ниже солнечного He/H=0.013, что согласуется с выводами других авторов (Ninan et al. 2019), то для Wasp107b впервые показано, что содержание близко солнечному He/H=0.1.




Рисунок. (a) Профили поглощения (в единицах Доплеровской скорости) в триплете метастабильного гелия 23S-23P на длине волны 1083 нм, рассчитанные для экзопланеты GJ3470b с содержанием гелия Не/H=0.013 (красная линия) в сравнении с данными наблюдений (серые точки, Ninan et al. 2019). (b) Профили поглощения (в единицах Доплеровской скорости) в триплете метастабильного гелия 23S-23P на длине волны 1083 нм, рассчитанные для экзопланеты Wasp107b с содержанием гелия Не/H=0.1 (красная линия) в сравнении с данными наблюдений (серые точки - Allart et al. 2019, черные and - Kirk et al. 2020).

Публикации:
1. Shaikhislamov I. F. et al. Global 3D hydrodynamic modeling of absorption in Ly? and He 10830 A lines at transits of GJ3470b //Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020.

2. Возможный новый тип оболочек горячих экзопланет-гигантов

Авторы: Жилкин А.Г., Бисикало Д.В. — Институт астрономии РАН, Москва, Россия

Аннотация: Показано, что протяженная ионосферная оболочка горячего юпитера, формирующаяся в условиях суб-альфвеновского режима обтекания планеты звездным ветром, принципиально отличается по своей структуре от соответствующей оболочки, формирующейся как в чисто газодинамическом случае, так и в условиях сверх-альфвеновского режима обтекания. В сверх-альфвеновском режиме скорость обтекания превышает альфвеновскую скорость и ионосферная оболочка вытягивается вдоль баллистической траектории, начинающейся из внутренней точки Лагранжа. В суб-альфвеновском режиме, когда скорость обтекания меньше альфвеновской скорости, ионосферная оболочка вытягивается вдоль силовых линий магнитного поля звездного ветра (см. Рисунок). При этом вещество оболочки движется непосредственно к звезде. Таким образом, в случае сильного магнитного поля ветра обнаруживается некоторый новый тип ионосферных оболочек, дополняющий классификацию, полученную ранее на основе результатов чисто газодинамического моделирования. Исследование особенностей наблюдательных проявлений сверх-альфвеновских и суб-альфвеновских оболочек открывает дополнительные возможности для диагностики параметров звездного ветра от родительских звезд горячих экзопланет-гигантов.




Рисунок. Структура течения в протяженной ионосферной оболочке типичного горячего юпитера в суб-альфвеновском режиме обтекания звездным ветром. Показано распределение десятичного логарифма плотности (градация цвета и изолинии в орбитальной плоскости планеты, а также изоповерхности в пространстве) и магнитного поля (трехмерные линии со стрелками). Планета расположена в центре рисунка и обозначена красной сферой.

Публикации:
1. Жилкин А.Г., Бисикало Д.В., Возможный новый тип оболочек горячих юпитеров, Астрономический журнал, 97, №7, с. 538-554.

Секция №17. Небесная механика

1. Новые фундаментальные результаты в ограниченной задаче трех тел

Авторы: Холшевников К.В., Титов В.Б. — Санкт-Петербургский университет, Сидоренко В.В., Вашковьяк М.А. — ИПМ им. М.В. Келдыша РАН Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск

Аннотация: Получены новые важные результаты в классической задаче трех тел, позволяющей описывать основные особенности движения малых естественных и искусственных тел на больших интервалах времени, недоступных численному интегрированию.

Введено понятие поверхности минимальной скорости, являющейся модификацией поверхности нулевой скорости (поверхности Хилла), играющей ключевую роль в описании области возможных движений.

Проведено качественное исследование возможных режимов движения малых небесных тел, движущихся в окрестности орбиты большой планеты примерно с тем же значением периода обращения, но в противоположном по отношении к планете направлении. Предложена аналитическая модель динамики небесных объектов при резонансе средних движений первого порядка, воспроизводящая формирование хаотических движений при таком резонансе. Найдены примеры возможного хаотического движения некоторых объектов пояса Койпера, хорошо согласующиеся с предсказаниями модели.

Получена специальная форма разложения возмущающей функции двукратно осредненной ограниченной эллиптической задачи трех тел с точностью до четвертой степени включительно относительно малого параметра. Выполнены расчеты орбитальной эволюции гипотетических объектов - тел малой массы в недавно открытой экзопланетной системе GJ 3512 и ряда астероидов с либрационным изменением аргумента перигелия.

Публикации:
1. Kholshevnikov K. V., Titov V.B. Minimal Velocity Surface in a Restricted Circular Three-Body Problem // Vestnik St. Petersburg University, Mathematics, V. 53, No. 4, P. 473-479 (2020)
2. Efimov, S., Sidorenko, V. An analytically treatable model of long-term dynamics in a mean motion resonance with coexisting resonant modes // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy P. 132-27 (2020) https://doi.org/10.1007/s10569-020-09965-5
3. Sidorenko, V.V. A perturbative treatment of the retrograde co-orbital motion. Astronomical Jornal. V. 160:257 (10 pp) (2020)  https://doi.org/10.3847/1538-3881/abbb38
4. Vashkov'yak M.A. Some Peculiarities of the Evolution of Orbits in the Satellite Restricted. Elliptic Doubly Averaged Three-Body Problem // Solar System Research, v. 54, No 1, P. 49-63 (2020) DOI: 10.1134/S0038094620010098
5. Vashkov'yak M.A. On the Evolution of Orbits in the Outer Version of the Restricted Elliptic Doubly Averaged Three-Body Problem // Solar System Research, v. 54, No 4, P. 329-343 (2020) DOI: 10.1134/S0038094620040097

2. Метод оценки вероятности столкновения околоземных астероидов с Землей

Авторы: Вавилов Д.Е. — Институт прикладной астрономии РАН

Аннотация: В связи с возросшим темпом получения наблюдений астероидов, сближающихся с Землей, разработана быстрая методика оценки вероятности столкновения малых тел с Землей, поскольку после каждого нового наблюдения объекта значение вероятности меняется и ее приходится оценивать заново. Это линейный метод оценки вероятности столкновения околоземных астероидов с Землей, в котором используется специальная криволинейная система координат, связанная с номинальной орбитой астероида. Одна из координат этой системы - средняя аномалия оскулирующей орбиты астероида. Использование криволинейной системы координат позволяет учитывать, что доверительная область искривлена и растянута в основном вдоль номинальной орбиты астероида. Показано, что предлагаемые усовершенствования дают более точные и заслуживающие доверия результаты, чем уже ставшим классический метод плоскости цели.

Публикации:
1. Vavilov D. E. The partial banana mapping: a robust linear method for impact probability estimation // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 492, Issue 3, March 2020, P. 4546–4552, https://doi.org/10.1093/mnras/stz3540