| Аннотация |
В современной астрофизике важен поиск нетривиальных структур, приобретающих статус классических в силу востребованности для согласования теории и наблюдений. К таким объектам относятся черные дыры (ЧД), первичные ЧД, в т. ч. сверхмассивные и промежуточных масс, объясняющие формирование звезд и галактик в ранней Вселенной, согласовывая данные Hubble Space Telescope (HST) и James Webb Space Telescope (JWST) со Стандартной космологической моделью (СКМ). Теория относительности, наряду с достоверно обнаруженными ЧД, равноправно предсказывает кротовые норы (КН) – структуры нетривиальной топологии, в ЭМ диапазоне трудно отличимые от ЧД как обладающие всеми признаками последних, в т.ч., горизонтом. Отличия следует искать в тонких эффектах, наиболее перспективны гравитационные: исследование (а) теней и аккреционных дисков кандидатов в КН, (б) структуры гравитационно-волнового сигнала в двойных системах, предположительно содержащих КН, (в) поиск характерных гравитационных возмущений, возникающих в классе моделей проходимых КН.
В первой части проекта будет исследоваться эффект, обусловленный проходимостью КН: звезды по другую сторону горловины оказывают гравитационное возмущение на звезды со стороны наблюдателя. Этот подход по различению КН и ЧД стал возможным, т.к. (а) стабилизация горловины уже не требует обязательного привлечения экзотического вещества, (б) значимо возросли точности наблюдений (Gaia, 2024). Наработки членов коллектива позволяют сформулировать ряд ключевых наблюдательных тестов для различения КН и ЧД в широких двойных системах с малой аккрецией, в перспективе в произвольных двойных системах, а также для анализа центра Галактики на предмет наличия центральной КН. Планируются наблюдения на БТА САО РАН. Для кандидатов в КН планируется дополнительный анализ: (а) по звездной динамике, (б) по моделированию ИК-вспышек и др.
К нетривиальным структурам относятся и космологические топологические дефекты, согласно общепринятым представлениям возникающие при фазовых переходов вакуума, а также более экзотические структуры, результат эволюции многомерных пространств доинфляционной Вселенной. СКМ не решает вопрос феномена темной энергии: остро стоит вопрос о значимом рассогласовании результатов вычисления современного параметра Хаббла по данным близкой и ранней Вселенной (Hubble tension). Эта проблема, очевидно, тесно связана с пробелами в понимании природы темной энергии, а фазовые переходы ранней Вселенной непосредственно связаны со свойствами темной энергии. Дефекты в виде космических струн (КС) – одномерных объектов космологических масштабов – на протяжении 50-и лет стабильно присутствуют в теоретических моделях ранней Вселенной, не противоречат всем современным наблюдениям. Они подтверждаются рядом косвенных наблюдений: (1) наличие составляющей стохастического гравитационно-волнового фона, с сигнатурой, нехарактерной для слияния двойных объектов и не имеющей удовлетворительной интерпретации в рамках известных астрофизических процессов; (2) КС дают удовлетворительное описание аномалий в спектре мощности реликтового излучения на больших угловых масштабах; (3) КС найдены в данных анизотропии реликтового излучения, один из кандидатов в КС (CSc-1) дополнительно подтвержден руководителем проекта независимым оптическим методом по избытку гравитационно-линзовых пар. Во второй части проекта продолжатся наблюдательные исследования CSc-1 согласно полученным членами коллектива теоретическим результатам; будет реализована систематическая стратегия поисков других КС. Планируются наблюдения на КГО ГАИШ МГУ, Himalayan Chandra Telescope (HСT, 2 м), Devasthal Optical Telescope (DOT, 3.6 м).
|
