Лаборатория фундаментальной и прикладной рентгеновской астрофизики

Направление научных исследований

Разработка перспективных систем регистрации рентгеновского излучения для решения фундаментальных и прикладных задач исследования космического пространства

Цель проекта

Целью проекта является комплексное исследование релятивистских компактных объектов – нейтронных звезд – для решения фундаментальных проблем современной физики и астрофизики, а также актуальных прикладных задач освоения космического пространства, путем разработки и развития новых теоретических моделей, методов и алгоритмов обработки экспериментальных данных, а также создания перспективных систем регистрации рентгеновского излучения.

Задачи проекта

Задачи проекта охватывают последовательность ключевых направлений астрофизики, начиная от фундаментальных проблем, связанных с пониманием природы и уравнения состояния вещества при сверхядерных плотностях в нейтронных звездах, через предсказание наблюдательных проявлений таких объектов, их поиск и регистрацию, к разработке и созданию регистрирующей аппаратуры нового поколения.

Среди основных задач можно выделить следующие:

  • Развитие теоретических и наблюдательных методов анализа и моделирования спектров вспыхивающих нейтронных звезд и фазовых кривых вращения (профилей импульса) миллисекундных рентгеновских пульсаров с целью получения ограничений на уравнение состояния плотной материи в нейтронных звездах;
  • Развитие теории аккреции на сильно замагниченные нейтронные звезды с целью улучшения понимания физики поведения и взаимодействия вещества в сверхсильных магнитных и гравитационных полях при экстремальных давлениях и температурах;
  • Разработка методик применения новых знаний в области физики нейтронных звезд для предсказания наблюдательных проявлений систем с нейтронными звездами, в частности, эволюции периодов вращения, фазовых кривых вращения (профилей импульса), быстрой переменности профилей импульса;
  • Аппаратура, как и результаты исследования нейтронных звезд, полученные в рамках проекта, может быть использована для решения прикладной задачи создания автономной системы навигации по рентгеновским пульсарам. В рамках проекта будет создана первая версия базы данных реперных (опорных) объектов для такой системы, состоящая из одиночных рентгеновских пульсаров и их эфемерид, разработаны методы и алгоритмы обработки данных, необходимые для решения задач рентгеновской навигации, рассмотрены возможности расширения базы реперных объектов с использованием миллисекундных рентгеновских пульсаров;
  • формулировка технических требований к регистрирующей аппаратуре нового поколения и создание прототипа полупроводникового рентгеновского детектора;
  • разработка специализированной считывающей интегральной микросхемы (ASIC); создание минимальной базы данных реперных (опорных) объектов для автономной системы навигации.

  • Последние новости:

  • 24.12.2021 В Институте Космических Исследований РАН прошла ежегодная конференция "Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра (HEA-2021)”.

  • 29.11.2021 На конкурсе научных работ ИКИ РАН в номинации «Лучшая научная работа Института» за 2021 год победителями стали сотрудники лаборатории Цыганков С.С., Лутовинов А.А., Муштуков А.А., Поутанен Ю., Сулейманов В.Ф., Мольков С.В. за цикл работ «Открытие циклотронного излучения от аккрецирующих сильно-замагниченных нейтронных звезд» (результаты)

  • 12.10.2021 В ИКИ РАН прошел очередной семинар лаборатории. В повестке дня были отчеты членов лаборатории о проделанной работе в 2021 году и планы на будущее.

  • 02.09.2021 В журнале Astronomy & Astrophysics принята к публикации статья посвященная исследованию нового транзиентного рентгеновского пульсара MAXI J0903-531 по данным инструментов SRG/ART-XC, Swift, NICER и NuSTAR.

  • 16.08.2021 Состоялся выездной астрофизический семинар имени М.Н.Павлинского "Актуальные направления развития детекторов рентгеновского излучения для астрофизических применений" (CRIMEA-2021)

  • 03.06.2021 В ИКИ РАН состоялся семинар лаборатории, на котором выступил приглашенный докладчик профессор Максим Лютиков из университета Пурдью, США. Обсуждались актуальные проблемы астрофизики нейтронных звезд, в частности физика быстрых радио всплесков и магнитаров.

  • 14.05.2021 В журнале Experimental Astronomy опубликована статья, описывающая астрофизический эксперимент «Монитор всего неба» на борту МКС.

  • 11.05.2021 В чистовом модуле лаборатории введён в эксплуатацию шкаф для хранения микросварочных головок фирмы F&S Bondtec (Австрия).

  • 26.03.2021 В журнале Physics Reports вышел обзор Д.Г. Яковлева с коллегами, описывающий физику оболочек нейтронных звезд.

  • 03.02.2021 Принята в печать статья описывающая фазированную спектроскопию магнитара SGR J1745-2900 по данным обсерватории NuSTAR.

  • 23.12.2020 В Институте Космических Исследований РАН прошла ежегодная конференция "Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра (HEA-2020)”.

  • 18.12.2020 Завершены пуско-наладочные работы станка микромонтажа кристаллов.

  • 11.12.2020 Совет по грантам Правительства Российской Федерации рекомендовал продлить проект «Разработка перспективных систем регистрации рентгеновского излучения для решения фундаментальных и прикладных задач исследования космического пространства», реализуемый на базе ИКИ РАН под руководством ведущего ученого Юри Поутанена, на два года.

  • 10.12.2020 В журнале MNRAS вышла статья о невозможности одновременого наблюдения пульсаций в сверхярких рентгеновских пульсарах и наличия сильной коллимации излучания.

  • 03.12.2020 Введён в эксплуатацию шкаф сухого хранения.

  • 02.12.2020 Завершено оснащение чистового модуля лабораторной мебелью и системами освещения.

  • 27.11.2020 Цикл работ по излучения быстровращающихся нейтронных звезд Поутанена Ю. и Сулейманова В.Ф. был отобран ученым советом ИКИ РАН в числе шести важнейших (уникальных) результатов исследований ИКИ РАН за 2020 год.

  • 05.11.2020 На конкурсе научных работ ИКИ в номинации «Лучшая научная работа Института» победителями стали Поутанен Ю. и Сулейманов В.Ф. за цикл из 7 статей по моделям излучения быстровращающихся нейтронных звезд.

  • 16.10.2020 В ИКИ РАН изготовлены детали герметичного корпуса для блока кремниевого дрейфового детектора и успешно выполнена примерочная сборка корпуса с размещением внутри него макета детектора и подключением кабельной сети.

  • 08.10.2020 В Институте Космических Исследований РАН состоялся очередной семинар лаборатории, на котором были представлены доклады о состоянии дел по основным направлениям работы.

  • 05.10.2020 В ИКИ РАН прибыла партия кристаллов кремниевых дрейфовых детекторов SD3‑05‑128pnW. Изготовитель - фирма PNDetector GmbH (Германия).

  • 28.09.2020 Проведены пусконаладочные работы головки микросварки 5610 фирмы F&S Bondtec (Австрия).

  • 21.09.2020 Направлена в печать статья описывающая квазипериодические осцилляции в килогерцовом диапазоне частот (кГц КПО) в маломассивных рентгеновских двойных системах с нейтронными звездами.

  • 01.09.2020 Опубликована статья описывающая широкополосные наблюдения миллисекундного рентгеновского пульсара IGR J17591−2342 по данным обсерваторий XMM-Newton, NICER, NuSTAR и INTEGRAL.

  • 17.08.2020 Состоялся совместный семинар лаборатории фундаментальной и прикладной рентгеновской астрофизики и отдела Астрофизики высоких энергий ИКИ РАН в представительстве ИКИ РАН, п.Витино, Республика Крым, по теме "Актуальные направления развития детекторов рентгеновского излучения для астрофизических применений".

  • 12.08.2020 Российским Фондом Фундаментальных Исследований поддержан проект Андрея Штыковского и Александра Лутовинова, поданный в рамках конкурса "Аспиранты".

  • 05.08.2020 В Astronomy & Astrophysics опубликована статья, где предложены новые аналитические формулы, описывающие искривление света в метрике Шварцшильда.

  • 08.07.2020 Министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков и заместитель министра Сергей Люлин во время визита в ИКИ РАН 07 июля 2020 г. ознакомились с работой Лаборатории фундаментальной и прикладной рентгеновской астрофизики.

  • 19.06.2020 После вынужденного перерыва, связанного с пандемией COVID-19, продолжились работы по исследованию характеристик разработанных специализированных микросхем SDDASIC3.

  • 19.05.2020 Принята в печать статья, посвященная методу определения радиусов нейтронных звезд в маломассивных двойных рентгеновских системах по термоядерным вспышкам на их поверхности для случая быстрого вращения нейтронных звезд.

  • 07.11.2019 Сотрудникам лаборатории 502 Екатерине Кузнецовой и Александре Велединой присуждены премии ИКИ в номинации «Лучшая работа, выполненная молодыми учеными».

  • 24.09.2019 Сотрудником лаборатории Семеной Н.П. защищена докторская диссертация на тему: "Теоретико-экспериментальные методы обеспечения тепловых режимов научных космических приборов".

  • 30.08.2019 Российским Фондом Фундаментальных Исследований поддержан проект Екатерины Кузнецовой и Александра Лутовинова, поданный в рамках конкурса "Аспиранты".

  • Последние публикации:

  • Mushtukov A.A., Portegies Zwart S., Tsygankov S.S., Nagirner D.I., Poutanen J., “Pulsating ULXs: large pulsed fraction excludes strong beaming”, 2021, MNRAS, 501, 2424-2429 (IF=5.356, Q1) [doi]
  • Li Z.S., Kuiper L., Falanga M., Poutanen J., Tsygankov S.S., Galloway D.K., Bozzo E., Pan Y.Y., Huang Y., Zhang S.N., Zhang S., “Broad-band X-ray spectra and timing of the accretion-powered millisecond pulsar Swift J1756.9−2508”, 2021, A&A, 649, A76 (IF=5.636, Q1) [doi]
  • Beznogov M.V., Potekhin A.Y., Yakovlev D.G., “Heat Blanketing Envelopes of Neutron Stars”, 2021, Physics Reports, 919, 1-68 [doi]
  • Serbinov D. V., Pavlinsky M.N., Semena A.N., Semena N.P., Lutovinov A.A., Molkov S.V., Buntov M.V., Arefiev V.A., Lapshov I.Y., “MVN experiment – All sky monitor for measuring cosmic X-ray background of the universe onboard the ISS”, 2021, Experimental Astronomy, 51, 493–514 (IF 1.64, Q3) [doi]
  • Kuznetsova E.A., Lutovinov A.A., Semena A.N., “Phase-Resolved Spectroscopy of the Magnetar SGR J1745–2900 Based on Data from the NuSTAR Observatory”, 2021, Astronomy Letters, 47, 214-223 [arxiv]
  • Nabizadeh A., Tsygankov S.S., Ji L., Doroshenko V., Molkov S.V., Tuo Y., Zhang S.-N., Lu F.-J., Zhang S., Poutanen J., “Spectral evolution of X-ray pulsar 4U 1901+03 during 2019 outburst based on Insight-HXMT and NuSTAR observations”, 2021, A&A, in press (IF=5.636, Q1) [doi]
  • Bykov S.D., Filippova E.V., Gilfanov M.R., Tsygankov S.S., Lutovinov A.A., Molkov S.V., “Pulsating iron spectral features in the emission of X-ray pulsar V 0332+53”, 2021, MNRAS, in press [doi]
  • Chernyakova M., Malyshev D., van Soelen B., O'Sullivan S., Sobey C., Tsygankov S., Mc. Keague S., Green J., Kirwan M., Santangelo A., Pühlhofer G., Monageng I.M., “Multi-wavelength properties of the 2021 periastron passage of PSR B1259-63”, 2021, Galaxy, submitted [arxiv]
  • Nabizadeh A., Tsygankov S.S., Molkov S.V., Karasev D.I., Ji L., Lutovinov A.A., Poutanen J., “Broad-band analysis of X-ray pulsar 2S 1845−024”, 2021, A&A, submitted
  • Mereminskiy I.A., Mushtukov A.A., Lutovinov A.A., Tsygankov S.S., Semena A.N., Molkov S.V., Shtykovsky A.E., “Losing a minute every two years: SRG X-ray view on the rapidly accelerating X-ray pulsar SXP 1323”, 2021, Astronomy and Astrophysics, submitted [arxiv]
  • Электронный адрес
      


     
    © 2019 Институт Космических Исследований, Москва