Победительница Конкурса трэвел-грантов «School» категории «Физический факультет» - аспирантка Афонина Марина (МГУ) - при поддержке Фонда «БАЗИС» посетила Международную Школу «From fluffy stars to compact objects: a crossroad for physics and astrophysics».
Фонд «БАЗИС» — проект, реализованный при поддержке О.В. Дерипаска, входит в число инициатив, развиваемых при участии Фонда «Вольное дело».
Школа проходила в Италии, г. Аджерола с 26 по 31 октября 2025 года.
Организаторы: INAF PhD School Francesco Lucchin.
В область научных интересов М. Афониной входят: компактные объекты, нейтронные звезды.
«Занятия на Школе разделены на две большие темы — переменные звезды и компактные объекты. С понедельника по пятницу до обеда проводилось по два лекционных занятия. Первая лекция каждого дня посвящена переменным звездам: цефеидам, звездам типа RR Лиры, гигантам, их внутреннему строению (физике пульсаций) и наблюдениям. Вторая лекция — компактным объектам: наблюдениям и физике рентгеновских источников (миллисекундные и рентгеновские пульсары, джеты в двойных системах), результатам рентгеновских инструментов (Imaging X-ray Polarimetry Explorer, IXPE) и использовании нейтронных звезд для изучения гравитационно-волнового фона (пульсарный тайминг). Во второй половине дня в понедельник, вторник и четверг проводились практические занятия: анализ данных IXPE и кривых блеска переменных звезд, тайминг рентгеновских пульсаров», - рассказала Марина Афонина.
«Лекции по физике аккреции в рентгеновских двойных системах представляют для моей работы наибольший интерес. Я изучаю эволюцию одиночных нейтронных звезд на масштабе времени порядка миллиардов лет. Расчеты магнито-вращательной эволюции показывают, что нейтронная звезда, которая аккрецирует вещество из межзвездной среды, в среднем имеет большой возраст — миллиард лет и больше. Наблюдения таких объектов позволят уточнить законы эволюции нейтронных звезд на большом масштабе времени. Таким образом, мои исследования сконцентрированы на одиночных аккрецирующих нейтронных звездах, поэтому для моей работы важно понимание физики аккреции на компактные объекты и наблюдательные особенности аккреторов.
Лекции по компактным объектам подчеркивают важный вопрос применимости законов магнито-вращательной эволюции к одиночным объектам. Законы эволюции получены из эмпирических данных о нейтронных звездах в рентгеновских двойных системах. Их нужно корректировать при рассмотрении одиночных нейтронных звезд, где темп аккреции значительно ниже. Так, например, на лекции Alessandro Papitto было сказано, что низкая плотность вещества делает выход на стадию аккреции значительно труднее, что уменьшает шанс наблюдения одиночной аккрецирующей нейтронной звезды. Это необходимо отразить в моей публикации при обсуждении результатов для более корректной их интерпретации.
Также можно ожидать другие физические проявления аккреции (другой спектр, отсутствие аккреционного диска) при сравнении эволюции одиночной нейтронной звезды с нейтронной звездой в двойной системе. Например, на лекциях по рентгеновским двойным системам было показано, что спектры рентгеновских двойных систем состоят из нескольких компонент, которые могут объясняться чернотельным (тепловым) излучением горячих пятен нейтронной звезды, спектром горячей короны вокруг компактного объекта (или над диском) и тепловым излучением аккреционного диска. В моей работе рассматривается аккреция вещества из межзвездной среды на нейтронную звезду и предполагается, что излучение рождается только на поверхности объекта. Межзвездное вещество имеет малый угловой момент, что не способствует созданию диска вокруг центрального тела, поэтому в нашей модели диск не учитывается. В то же время, горячая корона может образовываться и без аккреционного диска. В горячей короне гравитационная энергия вещества излучается в высокоэнергетичном спектре, температура которого в десятки раз выше температуры теплового излучения поверхности нейтронной звезды. Учет этого компонента аккреционного потока открывает обсуждение дополнительного способа наблюдения одиночных аккрецирующих нейтронных звезд, что будет отражено в секции дискуссии моей работы», - поделилась планами аспирантка МГУ М. Афонина.
В рамках Школы молодой ученой был сделан доклад «Population Synthesis of Isolated Neutron Stars in the Galaxy», в котором кратко представлена дипломная работа: результаты расчетов популяционного синтеза одиночных нейтронных звезд в Млечном Пути и результаты моделирования наблюдений одиночных аккрецирующих нейтронных звезд.
На данный момент нет надежных кандидатов в одиночные аккрецирующие нейтронные звезды, поэтому в докладе также представлен альтернативный подход к изучению эволюции нейтронных звезд на большом масштабе времени — наблюдения широких двойных систем, состоящих из нейтронной звезды и звезды типа Солнца. Компактный объект взаимодействует с разреженным веществом солнечного ветра и эволюционирует почти независимо, т. е. как одиночная нейтронная звезда. Представленные в устном докладе результаты моделирования таких систем отражены в двух работах:
- Afonina Marina, Popov Sergei "Evolution of neutron stars in wide eccentric low-mass binary systems" в журнале New Astronomy, издательство Elsevier BV (Netherlands), 2025, http://dx.doi.org/10.1016/j.newast.2025.102401, 1.872
- Afonina M.D., Popov S.B. "Probing the propeller regime with wide neutron star binaries" в журнале Astronomische Nachrichten, издательство John Wiley & Sons Ltd. (United Kingdom), том 346, № 1, 2025, http://dx.doi.org/10.1002/asna.20240096, 0.779
Фонд «Базис», предоставляя трэвел-гранты на участие студентов, аспирантов и молодых ученых в работе лучших Международных Школ по фундаментальной физике, рассчитывает на активное развитие научно-исследовательской деятельности российских ученых и их интеграцию в мировое научное сообщество.
Ознакомиться с текущим списком финалистов Конкурса «School» (трэвел-гранты) можно в разделе «Список победителей» 2025 года.
