МГУ–2016: Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга

Юбилеи.

1 июля исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося астрофизика, члена-корреспондента АH СССР Шкловского Иосифа Самуиловича (1916 –1985). Одним из первых в нашей стране он начал заниматься радиоастрономией, исследовал механизмы радиоизлучения Солнца и Галактики, указал на возможность наблюдений межзвёздных молекул в радиодиапазоне, объяснил радиоизлучение остатков вспышек сверхновых звёзд синхротронным механизмом и предсказал особенности их излучения, предложил первую полную эволюционную схему планетарных туманностей и их ядер. На основе его исследований и обобщений создана современная теория солнечной короны. В начале эпохи космических исследований им была предложена и реализована красивая идея «искусственной кометы». В 1967 г. он основал и возглавил отдел радиоастрономии ГАИШ. Широко известны его книга о поиске внеземного разума «Вселенная, жизнь, разум» и сборник воспоминаний «Эшелон». Лауреат Ленинской премии (1960). Его именем названы малая планета №2849 и кратер на поверхности Фобоса.
Учёный совет ГАИШ провёл заседание, посвящённое памяти учёного (16 июня).
 
3 октября исполнилось 75 лет со дня рождения заведующего отделом внегалактической астрономии Засова Анатолия Владимировича. Специалист в области внегалактической астрономии, кинематике спиральных галактик. Лауреат Государственной премии РФ (2003) за работу «Предсказание и открытие новых структур в спиральных галактиках». Лауреат премии имени М.В. Ломоносова (1996) за цикл работ «Звёздные комплексы в галактиках». Широкую известность приобрели написанные им в соавторстве школьный учебник «Астрономия» и университетский учебник «Общая астрофизика». Заслуженный профессор Московского университета (2013). Почётный работник высшего профессионального образования РФ (2006).
 
8 июня исполнилось 70 лет со дня рождения заведующего отделом небесной механики Емельянова Николая Владимировича. Специалист по теории движения естественных спутников планет и искусственных спутников Земли. Создал Службу естественных спутников больших планет, которая содержит астрометрические наблюдения этих объектов, библиографическую базу данных и программы для вычисления эфемерид (соавт.).
Заслуженный научный сотрудник Московского университета (2010). Малая планета №5087 названа в его честь «Emel’yanov».
 
13 августа исполнилось 70 лет со дня рождения заведующего отделом радиоастрономии Рудницкого Георгия Михайловича. Специалист в области радиоастрономии: молекулярные мазеры, межзвёздная среда, околозвёздные оболочки, долгопериодические переменные звёзды. Заслуженный научный сотрудник Московского университета (2011).
 
19 сентября исполнилось 60 лет со дня рождения заведующего лабораторией гравиметрии Жарова Владимира Евгеньевича. Специалист в области теоретических проблем астрометрии, устойчивости небесной системы координат и её нестабильности, связанной с нестационарностью пространства-времени. Один из организаторов советской системы РСДБ (радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами), которая до сих пор используется в службе времени нашей страны. Лауреат премии им. Рене Декарта (Евросоюз) за создание новой высокоточной теории нутации и прецессии Земли (2003).
 
Новое в структуре. Создана лаборатория Кавказской горной обсерватории ГАИШ (приказ №405 от 27.04.2016). Основными задачами нового научного подразделения института станут: научно-технологическое развитие Кавказской горной обсерватории ГАИШ; разработка новых направлений астрономических наблюдений; планирование, организация и проведение наблюдений по утверждённым программам; обеспечение первичного анализа, обработки, хранения и распределения данных с приёмной аппаратуры 2.5-м телескопа; обеспечение научного сопровождения студенческих практик и других образовательных мероприятий на базе обсерватории.
Ликвидирована лаборатория РАТАН-600 отдела радиоастрономии ГАИШ (приказ №405 от 27.04.2016). Необходимость создания лаборатории в середине 1970-х гг. была обусловлена дефицитом специалистов-радиоастрономов в Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН. В задачу лаборатории кроме проведения наблюдений входила разработка и изготовление перспективных приёмных устройств для радиотелескопа, и реализация совместных с САО научных задач. К настоящему моменту лаборатория РАТАН-600 выполнила все задачи.
 
Наука. В структуре института 11 научных отделов и 7 лабораторий. В 2016 г. ГАИШ участвовал в научно-технических программах и конкурсах грантов РНФ (4), РФФИ (29), Совета по грантам Президента РФ для поддержки ведущих научных школ России (1), молодых российских учёных-докторов наук (1) и кандидатов наук (1). В рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России» на 2014–2020 гг. выполнялись работы по теме «Разработка и исследование бортовой комплексной системы высокоточной ориентации космических аппаратов по астрономическим ориентирам с подсистемой геометрической взаимной привязки датчиков». Велись работы по 4 договорам.
План научно-исследовательских работ состоял из 7 приоритетных направлений и 27 научных тем.
Основные результаты:
 
Из-за взаимодействия галактических космических лучей с разреженным газом вокруг галактик могут возникать нетепловые гало диффузного излучения высоких энергий (>0.1 ГэВ). Проведён поиск такого гало вокруг близкой гигантской спиральной галактики М31 (Туманность Андромеды) с использованием данных наблюдений космического гамма-телескопа Ферми ЛАТ на энергиях выше 0.3 ГэВ в течение почти 7 лет. Обнаружено диффузное гало со светимостью ~100 000 солнечных (1038 эрг/с) в диапазоне энергий 0.3–100 ГэВ. Форма гало не соответствует распределению барионов в галактике, также она отлична от сферической, что ожидалось бы в случае аннигиляции или распада гипотетических частиц тёмной материи. Лучше всего обнаруженный избыток описывается присутствием двух «пузырей» радиусом 6–7.7 кпк, симметрично расположенных перпендикулярно плоскости галактики М31. Эти структуры очень похожи на так называемые «Пузыри Ферми» вокруг центра нашей Галактики, обнаруженные в 2010 г. по результатам наблюдений Ферми ЛАТ. Природа этих объектов до сих пор неясна, их происхождение может быть связано как с прошлой активностью сверхмассивной чёрной дыры в центре Галактики, так и с мощной вспышкой звездообразования в центральной околоядерной области. Существование таких структур в Туманности Андромеды может указывать на широкую распространённость этих объектов во Вселенной (проф. К.А. Постнов, ст.н.с. М.С. Пширков).
 
Подведены итоги непрерывно проводимых с конца 2007 г. комплексных астроклиматических исследований на вершине г. Шатджатмаз рядом с 2.5-м телескопом Кавказской горной обсерватории (КГО) ГАИШ. Проанализированы данные измерений основных метеорологических характеристик: температуры воздуха, скорости приземного ветра, относительной влажности. Оценено абсолютное содержание водяного пара в атмосфере, особенно важное при наблюдениях в ИК диапазоне. Его минимальная величина реализуется в декабре–феврале. По данным мониторинга одноэлементного микроболометра подтверждена оценка годового количества ясного ночного астрономического времени, составляющего в среднем 1320 час. Примерно 70% ясного времени приходится на период с середины сентября по середину марта. Максимум ясной погоды наблюдается в ноябре, когда доля ясной погоды доходит до 60% от возможного времени астрономической ночи. Из данных измерений с прибором MASS получены оценки фона ночного неба и атмосферной экстинкции и трансформированы в стандартные фотометрические полосы (н.с. О.В. Возякова, вед. спец. И.А. Горбунов, зав. лаб. В.Г. Корнилов, вед. спец. М.В. Корнилов, доц. С.А. Потанин, н.с. Б.С. Сафонов, вед. спец. Д.В. Черясов, зав. лаб. Н.И. Шатский).
 
Исследована степень достоверности оценок параметров гало темной материи на основе декомпозиции кривых вращений галактик (best-fit метод). Для этой цели были построены карты χ2 для сетки параметров гало тёмной материи на примере 14 дисковых галактик с высокоточными кинематическими данными. Рассмотрены два варианта моделей: значения отношений массы к светимости диска и балджа взяты свободными параметрами; упомянутые отношения фиксированы в узком диапазоне в соответствии с моделями звёздных населений. Чтобы воспроизвести возможные наблюдательные особенности реальных галактик, был поставлен ряд численных экспериментов, показавших, что оценки параметров гало критически меняются при ограниченной точности кинематических данных, а также в случае вариации пространственного разрешения. Было показано, что из-за вырождения между центральными плотностями и радиальными шкалами тёмного гало возникают существенные неопределённости оценок их концентрации. По этой причине не может быть корректным распространённое утверждение об универсальности колонковой плотности тёмного гало (произведение центральной плотности на размер), опирающийся на результаты декомпозиции кривой вращения. Оценки массы тёмного гало внутри оптического радиуса намного более надёжны и могут быть уверенно произведены простым best-fit методом (н.с. А.В. Каспарова, ст.н.с. И.Ю. Катков, ст.н.с. А.С. Сабурова).
 
Продолжались работы по отладке спекл-поляриметра – штатного прибора 2.5-м телескопа КГО ГАИШ, предназначенного для исследования распределения поляризованного потока в астрономических объектах с дифракционным разрешением в видимом диапазоне. Были отработаны методики спекл-интерферометрии и поляриметрии. В режиме спекл-интерферометрии получены и опубликованы первые результаты – подтверждение двойственности звезды GJ 3697. В процессе тестовых наблюдений впервые обнаружена двойственность трёх звёзд. Развит метод поляриметрии по демодулированным изображениям, полученным в режиме поляриметрии со спекл-поляриметром. Оценена инструментальная поляризация телескопа в фокусах Кассегрена и Нэсмита. В первом случае она оказалась пренебрежимо мала, а для второго развит метод коррекции. Методика тестирована на нескольких неполяризованных звёздах и поляризационных стандартах. Получены интересные данные по раздельной поляриметрии объекта RW Aur A, показывающего уровень поляризации 30%, экстремальный даже для объекта излучающего за счёт рассеяния. Продолжен анализ шумов поляроастрометрии — перспективного метода исследования распределения поляризованного потока с дифракционным разрешением. Основной вклад в шум вносят следующие эффекты: неидеальность полуволновой пластинки, двулучепреломление материала призм компенсатора атмосферной дисперсии и дисперсия призмы Волластона (н.с. О.В. Возякова, н.с. А.В. Додин, н.с. Б.С. Сафонов).
 
Часто диагностика типа компактного объекта в двойной системе сводится к простому определению его массы динамическим способом (по кривой лучевых скоростей). При этом если масса оказывается больше 2–3 масс Солнца, то компактным объектом с большой вероятностью является чёрная дыра, в противном случае – нейтронная звезда. Однако существуют парадоксальные случаи, когда при точно известной массе невозможно определить тип компактного объекта. Так в источнике 4U1700-37 динамические оценки массы компактного объекта (2.1–2.6 солнечных масс) по оптическим наблюдениям соответствуют как нейтронной звезде большой массы, так и чёрной дыре малой массы. Отсутствие характерных пульсаций и каких-либо надёжных признаков циклотронной линии поглощения, а также исключительная жёсткость рентгеновского спектра могли с уверенностью указывать на чёрную дыру в качестве компактного объекта в источнике 4U1700-37. В результате спектрального анализа рентгеновских наблюдений объекта со спутников RXTE, BeppoSAX и Suzaku, в частности, на основе специфического поведения фотонного индекса в докритическом и около-эддингтоновском режимах, было установлена принадлежность компактного объекта в 4U 1700-37 к классу нейтронных звёзд. Тем самым решена проблема идентификации природы компактного объекта в пользу нейтронной звезды в случае, когда динамический критерий на основе оценки массы не работает. Фундаментальность подхода позволила применить его к внегалактическим источникам и диагностировать чёрные дыры промежуточной массы в гиперярком и ультраярком рентгеновских источниках ESO243-49 HLX-1 и M101 ULX-1. В последнее время участились случаи обнаружения именно нейтронных звёзд в ультраярких источниках, что в корне меняет основную концепцию их чрезмерно высокой светимости. Поэтому весьма актуальной прикладной задачей является определение массы компактных источников в центре ультраярких источников. Эти уникальные объекты расположены на огромном расстоянии от Земли, например для ESO243-49 HLX-1 оно составляет около 290 млн св. лет. Их удалённость от нас неизбежно подталкивает к использованию наблюдений в рентгеновских лучах наименее подверженных межзвёздному поглощению. Так, по рентгеновским наблюдениям ряда внегалактических объектов со спутников Swift и Chandra, был впервые обнаружен эффект постоянства наклона спектра во время фаз активности, подтвердив наличие чёрной дыры в источнике. Оказалось, что масса ЧД в ESO243-49 HLX-1 составляет порядка 70 тыс. солнечных масс. Тем самым подтверждено наличие чёрных дыр в этих ультраярких источниках, что позволяет проверять теории эволюции двойных систем и ультраярких рентгеновских источниках (ст.н.с. Е.В. Сейфина).
 
Учебная работа. Научная работа и педагогическая деятельность в ГАИШ и на астрономическом отделении физического факультета тесно переплетаются. Сотрудники института активно участвуют в чтении лекций по основным и спецкурсам, руководят аспирантами, дипломными и курсовыми работами студентов, ведут спецсеминары, спецпрактикумы, летнюю практику. В 2016 г. на астрономическом отделении обучались 16 аспирантов и 111 студентов. 22 студента (II–III курс астрономического отделения) прошли летнюю практику на новой Кавказской горной обсерватории ГАИШ.
 
Конференции. Сотрудники приняли участие в 176 конференциях, симпозиумах и т.п. Сделано 390 докладов, в т.ч. 27 приглашенных. Членами оргкомитетов конференций были 39 сотрудников института.
Организованы и проведены:
  • Ломоносовские чтения, секция «Астрономия» (21 апр.);
  • конференция «Современная звёздная астрономия–2016» (8–10 июня);
  • конференция «Успехи российской астрофизики 2016: теория и эксперимент» (19–20 дек.);
  • коллоквиум «Земля на ранних этапах развития Солнечной планетной системы» (28–30 нояб.);
  • Сагитовские чтения–2016 (15 февр.);
  • конференция «Современная космология и гравитационно-волновая астрономия», посвящённая памяти астрофизика Л.П. Грищука (16–18 нояб.).
 
Доктора и кандидаты наук 2016 г. Ст.н.с. отдела релятивистской астрофизики Пширков Максим Сергеевич защитил докторскую диссертацию «Радиоастрономические ограничения на модели фундаментальной физики и астрофизики». Работа посвящена исследованию ряда важных вопросов фундаментальной физики и астрофизики высоких энергий различными методами наблюдательной радиоастрономии: постановка ограничений на свойства широкого класса моделей тёмной материи и альтернативных теорий тяготения из наблюдений пульсаров; поиск гравитационных волн в новых, ранее слабо исследованных частотных диапазонах и поиск всплесков гравитационных волн от слияния сверх массивных чёрных дыр; построение модели регулярного галактического магнитного поля.
Ст.н.с. отдела звёздной астрофизики Сейфина Елена Викторовна защитила докторскую диссертацию «Спектральные признаки чёрных дыр и нейтронных звёзд в аккрецирующих рентгеновских двойных системах». В работе сделана попытка расширить наши представления о наблюдательных проявлениях свойств рентгеновских источников с усовершенствованием устоявшихся критериев, позволяющих выяснить природу компактного объекта в двойной системе (чёрная дыра или нейтронная звезда).
Кандидатские диссертации защитили: н.с. Краснопресненской лаборатории Горшков Алексей Борисович («Диффузионная эволюция химического состава в звёздах солнечного типа»); вед. инженер лаборатории новых фотометрических методов Корнилов Матвей Викторович («Оперативное планирование астрономических наблюдений на основе информации астроклиматического монитора на примере 2.5 м телескопа»); вед. инженер лаборатории новых фотометрических методов Ситнова Татьяна Михайловна («Разработка не-ЛТР методов определения фундаментальных параметров и химического состава атмосфер звёзд спектральных классов от В до К»); вед. программист отдела изучения Галактики и переменных звёзд Хруслов Антон Валентинович («Открытие и исследование пульсирующих переменных звёзд с множественной периодичностью»); вед. программист отдела гравитационных измерений Юдин Иван Сергеевич («Длиннобазовые оптические интерферометры как детекторы слабых гравитационных возмущений»).
 
Персоналии. Профессора В.М. Липунов, К.А. Постнов и доц. М.Е. Прохоров удостоены премии им. Ф.А. Бредихина (РАН) за цикл работ «Предсказание доминирования слияния двойных чёрных дыр на гравитационно-волновых интерферометрах LIGO».
Вед.н.с. отдела релятивистской астрофизики С.Б. Попов удостоен специальной премии Министерства образования и науки РФ «За верность науке» за значительный личный вклад в дело популяризации науки.
 
Публикации. Опубликовано 13 крупных изданий (монографии, главы в монографиях, учебные пособия, карты), 595 научных статей в журналах, в т.ч. 91 статья — в журналах из списка TOP-25, 227 — в журналах из списков SCOPUS и WoS, 81 статья в сборнике и 108 тезисов докладов.
 
Монографии
 
Гиндилис Л.М. Научная и метанаучная картина мира;
Пугачёва С.Г., Феоктистова Е.А., Шевченко В.В. The Soviet projects of space missions to the Moon. Astronomy and World Heritage: across time and continents;
Шакура Н.И., Постнов К.А., Липунова Г.В. и др. Акреционные процессы в астрофизике.
 
Учебники, учебные пособия
 
Жуков А.О., Линкевичиус А.П., Харченко В.В. и др. Основы теории электромагнитного поля;
Сажина О.С. Математическая обработка наблюдений для астрономов.
 
Карты
 
Карачевцева И.П., Родионова Ж.Ф., Жаркова А.Ю. и др. Карта района посадки АМС «Луна 17» и маршрута «Лунохода 1»;
Карачевцева И.П., Родионова Ж.Ф., Жаркова А.Ю. и др. Карта района посадки АМС «Луна 21» и маршрута «Лунохода 2»;
Коханов А.А., Родионова Ж.Ф., Карачевцева И.П. Гипсометрическая карта полярных областей Луны;
Родионова Ж.Ф., Карачевцева И.П., Жаркова А.Ю. Меркурий. Карта М 1:20 млн.
 
Адрес официальной страницы: http://www.sai.msu.ru