Группа академика В.Л.Гинзбурга

Группа академика В.Л.Гинзбурга

Опубликовано или направлено в печать 17 научных статей сотрудников сектора; сотрудники принимали участие в 6 международных и российских конференциях (сделано 6 докладов).

1.Завершена работа над задачей об эволюции темной материи в окрестности черной дыры в центре галактики, обусловленной гравитационным рассеянием на звездах. Эволюция описывается двумерным ( в фазовом пространстве энергии и углового момента) уравнением Фоккера-Планка. Изучено одномерное приближение для диффузии по энергии, построена численная схема для интегрирования полного двумерного уравнения с учетом потерь на аннигиляцию частиц. Изучены отличия решения двумерного уравнения от одномерных приближений. Показано, что пренебрежение диффузией по энергии неоправданно, т.к. существенно меняет картину эволюции. Для нашей Галактики рассчитана эволюция для нескольких вариантов начального строения гало, показано, что к настоящему времени около половины начальной массы темной материи в пределах центральной области радиусом 2 пс покидает эту область из-за нагрева, около 10 процентов поглощается черной дырой. Рассчитана интенсивность гамма-излучения от аннигиляции темной материи, которая согласуется с наблюдательными данными. (Е.А.Васильев, М.И.Зельников )

2. Начато исследование задачи о построении нестационарных трехосных самогравитирующих звездных систем с помощью обобщения метода Шварцшильда суперпозиции орбит на нестационарный случай. Работа над этой темой включает разработку аналитических методов пертурбативного рассмотрения задачи, реализацию алгоритмов определения регулярности или хаотичности орбит, разработку Фоккер-Планковского метода учета диффузии орбит в фазовом пространстве, построение самосогласованной схемы для Шварцшильдовского моделирования нестационарных конфигураций. (Е.А.Васильев).

3. Продолжено изучение фундаментальных вопросов, связанных с распространением космических лучей и рентгеновского излучения, рождающегося в галактическом центре, анализом ускорения и распространения космических лучей высоких энергий, наблюдаемых характеристик излучения в диске и гало галактик, природы аннигиляционного и тормозного излучения в галактиках и скоплениях галактик. (В.А.Догель, Д.О.Чернышов)

4. В связи с перенормировкой вакуумного угла рассматривался вопрос о перенормировке инстантонами в общем случае. Показано, что такая перенормировка существенно отличается от стандартной вильсоновской ренормгруппы тем, что в ней совсем по-другому происходит разделение полей на быстрые и медленные. В частности, инстантоны малого размера совсем не соответствуют полям с большими импульсами (так как содержат сколь угодно медленные Фурье-компоненты.). Это означает, что перенормировка инстантонами может совсем не проявляться в обычных вакуумных средних или функциях Грина, но может быть выявлена при специальном виде взаимодействия с внешними медленными полями, что физически отвечает некоторому непрерывному квантовому измерению данной системы. То, как это может происходить, продемонстрировано на примере квантовомеханической системы (частица на окружности во внешнем магнитном поле), где при неточном измерении координаты частицы возникает перенормированное значение внешнего магнитного поля. Результирующий ренормгрупповой поток ( в зависимости от параметра, определяющего точность измерения) оказывается качественно подобным тому, который возникает в теории квантового эффекта Холла и в квантовой хромодинамике за счет перенормировки инстантонами. (С.М.Апенко)

5. Изучена задача об эффективном вычислении зависимости фаз рассеяния частицс ненулевыми орбитальными моментами в зависимости от энергии частиц и параметров рассеивающего потенциала. Задача решена в так называемом приближении Пайса для реальных атомных и ядерных потенциалов и сводится к решению сложного интегрофункционального уравнения. Приближение Пайса может быть построено вариационным методом. Развитая процедура годится для вычисления упомянутых фаз при разных энергиях рассеиваемых частиц и, что очень существенно, позволяет анализировать возможные резонансные ситуации при рассеянии. По существу приближение Пайса позволяет в развитой в работе формулировке вычислять характеристики рассеяния в широком диапазоне энергий и для большого класса потенциалов, в том числе тогда, когда не работает, например, Борновское приближение. Разработан эффективный способ решения упомянутого выше интегрофункционального уравнения. Следствием развитой теории является возможность установления по данным резонансного рассеяния новой схемы классификации атомных и ядерных уровней для одночастичных задач. (Ю.М.Брук)

6. Найден джозефсоновский ток через прослойки из полуметалла (спин-поляризованного

металла). В таких системах джозефсоновский ток возникает благодаря процессам переворота спина на поверхностях раздела. Найдено непертурбативное выражение для Джозефсоновского тока при произвольных прозрачностях и параметрах переворота спина. Далее исследовано выражение для джозефсоновского тока в SNS – контактах (сверхпроводник-нормальный металл- сверхпроводник) при произвольном спин-зависящем рассеянии на поверхностях раздела. Найдена, в частности, нетривиальная зависимость от набега фазы в нормальной прослойке. Эта зависимость может быть экспериментально исследована на малых объектах (углеродных нанотрубках). (А.В.Галактионов, М.С.Каленков, А.Д.Заикин).

7. Проанализированы различные режимы работы гравитационно-волновых детекторов, использующих принцип электромагнитно – волнового резонанса, предложенный ранее в соавторстве с В.Б.Брагинским. Показано, что уже существующие гравитационно-волновые детекторы на интерферометрах можно использовать в этом режиме для детектирования высокочастотных гравитационных волн. (М.Б.Менский).

8. Проанализированы реальные условия, необходимые для образования холодного (вырожденного) субадронного вещества, с учетом нетривиальных свойств КХД- вакуума. Показано, что в недрах компактных нейтронных звезд- единственном месте, где такое вещество могло бы, в принципе, возникнуть – его существование крайне маловероятно. Это обусловлено неустойчивостью сжатия (гравитационным коллапсом) на рубеже деконфайнмента цвета и соответствующей перестройкой вакуума. Обращено внимание на то, что тот же самый механизм должен, по крайней мере, воздвигнуть существенноепрепятствие на пути коллапса массивной нейтронной звезды в черную дыру. Кроме того, получила дальнейшее развитие предложенная автором ранее гипотеза о дифракционном механизме возникновения выстроенных событий, которые наблюдаются при взаимодействии космических лучей высокой энергии с ядрами воздуха. (И.И.Ройзен).