Лаборатория астрофизики

Лаборатория астрофизики БФУ им. И. Канта – структурное подразделение образовательно-научного кластера «Институт высоких технологий» БФУ им. И. Канта, осуществляющее научно-исследовательскую деятельность по направлениям численного моделирования различных астрофизических процессов и явлений, включая рассмотрение различных теорий модифицированной гравитации, компактных объектов и процессов аккреции. Руководство научно-исследовательской работой осуществляет доктор физико-математических наук, профессор Асташёнок Артём Валерьевич.

Деятельность лаборатории посвящена проблемам релятивистской астрофизики и астрофизики высоких энергий. Эти разделы астрофизики в настоящее время бурно развиваются благодаря колоссальному прогрессу в астрономических наблюдениях.

Релятивистская астрофизика изучает нейтронные звезды и черные дыры, которые возникают в результаты взрыва сверхновых звезд и последующего гравитационного коллапса. Классическая механика и закон тяготения Ньютона для этих объектов неприменимы, необходимо использовать общую теорию относительности (ОТО). В случае нейтронных звёзд представляет интерес возможный поиск отклонений от общей теории относительности, которые могут выражаться в зависимости между массами и радиусами нейтронных звезд. Сотрудниками лаборатории получены ряд интересных результатов, которые позволяют верифицировать модифицированные теории тяготения. 

Изучение высокоэнергетических процессов требует использования программ для математического моделирования и численных расчетов, которым необходимы значительные вычислительные мощности. В связи с этим в лаборатории развёрнут собственный вычислительный сервер и сервер хранения данных. Сотрудники лаборатории используют целый ряд программных инструментов и пакетов для решения задач моделирования различных астрофизических процессов и явлений. В частности, для моделирования аккреционных процессов в двойных системах звёзд используется комплекс AREPO, а  для решения задач с граничными условиями используется набор компонент FEniCS для Python. В этом направлении ведется работа по изучению аккреции вещества на компактные объекты, моделированию формирования общей оболочки в двойных системах и приливных разрушений вблизи сверхмассивных черных дыр.

В своей работе сотрудники лаборатории астрофизики БФУ им. И. Канта активно участвуют в грантовых конкурсах на соискание целевого финансирования. Так, за последние годы сотрудники лаборатории успешно выполнили следующие проекты по различным грантовым программам:

• Проект «Космологические модели эволюции Вселенной в рамках общей теории относительности и модифицированных теорий тяготения» (Российский фонд фундаментальных исследований, проект № 14-02-31100, 2014-2015 гг.).
• Проект «Модифицированные теории тяготения как альтернатива общей теории относительности» (Министерство образования и науки РФ, 2014-2016 гг.).
• Проект «Разработка платформы для изучения и моделирования различных
  астрофизических процессов AstroModel» (Фонд содействия инновациям, УМНИК 9835ГУ/2015, 2015 г.).
• Проект «Создание распределенной системы удаленных астрономических наблюдений «Uniscope» (Фонд содействия инновациям, СтС-206921, 2022-2023 гг.).
• Проект «Разработка прототипа астрономического наблюдательного комплекса с компьютеризированным управлением КАС-1, производящегося с использованием аддитивных технологий» (Фонд содействия инновациям, СтС-315311, 2023-2024 гг.).
• Проект «Создание программного комплекса распределённых астрофизических вычислений и моделирования Astromodel» (Программа «Приоритет 2030», 421-Л-23, 2023-2024 гг.).

Участники лаборатории астрофизики (слева направо): Алексей Байгашов, кандидат физико-математических наук Артур Владимирович Кулешов, заведующий лабораторией, доктор физико-математических наук, профессор Артём Валерьевич Асташёнок, Виталий Христюк

Заведующий лаборатории астрофизики Артём Валерьевич Асташёнок (слева) и старший научный сотрудник лаборатории космических проектов ГАИШ МГУ, кандидат физико-математических наук Антон Владимирович Бирюков (справа), май 2015