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.
