Ученые КазНУ им. Аль-Фараби работают над научным проектом по изучению физических явлений, происходящих в магнитосферах астрофизических компактных объектов. Проектом руководит PhD Сакен Токтарбай. Цель проекта – аналитическое описание и численное моделирование динамики заряженных частиц внутри магнитосфер компактных объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды.

Результаты планируются применить к наблюдаемым астрофизическим явлениям, как квазипериодические колебания от рентгеновских микроквазаров и ускорение космических лучей сверхвысоких энергий от сверхмассивных черных дыр в активных ядрах галактик. Как отметил руководитель проекта Сакен Токтарбай, экстремальные условия в магнитосфере компактных объектов вызывают ряд интересных явлений, которые являются предметом интенсивных исследований современной астрофизики. «Фокусом этих интересов являются аналитическое и численное исследования различных процессов высоких энергий в комбинированном гравитационном и электромагнитном полях с учетом колебаний заряженных частиц в искривленном пространстве-времени, рассеяния и распада заряженных частиц в непосредственной близости от компактных объектов. Результаты теоретических исследований могут быть полезными и применимыми для понимания таких не полностью объясненных в настоящее время явлений, как квазипериодические колебания от микроквазаров, релятивистских джетов компактных объектов, космических лучей сверхвысоких энергий и других», – сказал С.Токтарбай. Для теоретических исследований молодые ученые КазНУ используют методы общей теории относительности, электродинамики и физики элементарных частиц. Таким образом они планируют найти ограничения параметров изучаемых моделей и сценариев. В рамках проекта ученые намерены рассмотреть ряд новых наблюдаемых эффектов и предложат оригинальные решения и протестируют их численно с использованием передовых численных методов и компьютерного моделирования. Также в ходе работы над научным исследованием планируется использовать полученные аналитические и численные результаты для поиска их корреляций в многоволновых и многоканальных наблюдательных данных от астрофизических компактных источников, таких как кандидаты в черные дыры, нейтронные звезды и двойные системы. Исследования помогут протестировать новый подход к моделированию электромагнитной среды компактных объектов и сформулировать новые модели различных необъясненных явлений высоких энергий. Проект продлится до конца 2024 года.

Источник: Министерство науки и высшего образования Республики Казахстан