Otkrytie novykh okon v rannyuyu Vselennuyu s pomoshch'yu mnogokanal'noy astronomii (Mini-obzor)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В настоящее время в двух тесно связанных между собой областях фундаментальной физики, космологии и физике элементарных частиц, сложилась уникальная ситуация. Стандартная модель (СМ) физики частиц прекрасно описывает все имеющиеся экспериментальные данные, кроме осцилляций нейтрино. Примерно то же самое можно сказать и о стандартной космологической модели, сравнение которой с астрономическими наблюдениями, говорит, что мы хорошо понимаем законы эволюции Вселенной от ее “рождения” до наших дней. Однако для понимания механизмов большого ряда космологических явлений определенно требуется выход за рамки СМ. Сюда в первую очередь относятся проблемы темной материи и темной энергии, генерации барионной асимметрии Вселенной и установления механизма инфляционного расширения. К числу менее известных, но тоже весьма важных проблем, базирующихся на основе обычной космологии и астрофизики, относятся проблема возникновения космических магнитных полей и недавно возникшая проблема существования во Вселенной массивных черных дыр в количестве, намного превышающем ожидания. Для понимания и возможного решения этих проблем очень важно проникнуть как можно глубже во Вселенную, получив данные о физических процессах на как можно более ранних стадиях космологической эволюции. Мощным методом для этого являются многоканальные (multi-messenger) наблюдения, использующие для этого все возможные каналы (“окна”): помимо традиционных наблюдений электромагнитного излучения во всех диапазонах длин волн и всех типов космических лучей, в последнее время открывается новое окно — наблюдения гравитационных волн. В наших работах, выполненных в рамках гранта Российского научного фонда # 20-42-09010 “Открытие новых окон в раннюю Вселенную с помощью многоканальной астрономии”, был проведен комбинированный анализ информации, полученной на основе различных астрономических данных. В частности, было проведено исследование характеристик космических магнитных полей и возможных механизмов их возникновения, а также исследование наблюдаемых проявлений первичных черных дыр на основе данных о гравитационных волнах, наблюдаемых на интерферометрах LIGO/Virgo/KAGRA.

References

  1. R. Abbott, T. D. Abbott, F. Acernese et al. (LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration, and KAGRA Collaboration), Phys. Rev. X 13(1), 011048 (2023).
  2. S. Blinnikov, A. Dolgov, N. K. Porayko, and K. Postnov, JCAP 11, 036 (2016).
  3. A. Dolgov and J. Silk, Phys. Rev. D 47, 4244 (1993).
  4. A. D. Dolgov, M. Kawasaki, and N. Kevlishvili, Nucl. Phys. B 807, 229 (2009).
  5. A. Dolgov and K. Postnov, JCAP 09, 018 (2017).
  6. A. Dolgov and K. Postnov, JCAP 07, 063 (2020).
  7. A. A. Starobinsky, Phys. Lett. B 91, 99 (1980).
  8. E. V. Arbuzova, Int. J. Mod. Phys. D 30(16), 2140002 (2021).
  9. E. Arbuzova, Moscow Univ. Phys. Bull. 77(2), 288 (2022).
  10. A. Monna, S. Seitz, N. Greisel et al. (Collaboration), Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 438(2), 1417 (2014).
  11. W. Zheng, A. Zitrin, L. Infante, N. Laporte, X. Huang, J. Moustakas, H. C. Ford, X. Shu, J. Wang, J. M. Diego, F. E. Bauer, P. Troncoso Iribarren, T. Broadhurst, and A. Molino, Astrophys. J. 836(2), 210 (2017).
  12. P. A. Oesch, G. Brammer, P. G. van Dokkum et al. (Collaboration), Astrophys. J. 819, 129 (2016).
  13. S. L. Finkelstein, M. B. Bagley, H. C. Ferguson et al. (Collaboration), Astrophys. J. Lett. 946, L13 (2023).
  14. Y. Harikane, M. Ouchi, M. Oguri, Y. Ono, K. Nakajima, Y. Isobe, H. Umeda, K. Mawatari, and Y. Zhang, Astrophys. J. Suppl. 265(1), 5 (2023).
  15. M. Castellano, A. Fontana, T. Treu et al. (Collaboration), Astrophys. J. Lett. 938, L15 (2022).
  16. P. Santini, A. Fontana, M. Castellano et al. (Collaboration), Astrophys. J. Lett. 942, L27 (2023).
  17. R. Endsley, D. P. Stark, J. Lyu, F. Wang, J. Yang, X. Fan, R. Smit, R. Bouwens, K. Hainline, and S. Schouws, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 520, 4609 (2023).
  18. A. D. Dolgov, Uspekhi Fizicheskikh Nauk 188(2), 121 (2018).
  19. C. Alcock, R. A. Allsman, D. R. Alves et al. (The MACHO Collaboration), Astrophys. J. 542, 281 (2000).
  20. D. P. Bennett, Astrophys. J. 633, 906 (2005).
  21. S. I. Blinnikov, A. D. Dolgov, and K. A. Postnov, Phys. Rev. D 92(2), 023516 (2015).
  22. S. Mao, Res. Astron. Astrophys. 12, 947 (2012).
  23. J. L. Han, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 55, 111 (2017).
  24. K. Dolag, D. Grasso, V. Springel, and I. Tkachev, JCAP 01, 009 (2005).
  25. F. Marinacci, M. Vogelsberger, R. Pakmor, P. Torrey, V. Springel, L. Hernquist, D. Nelson, R. Weinberger, A. Pillepich, J. Naiman, and S. Genel, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 480(4), 5113 (2018).
  26. J. Jasche and B. D. Wandelt, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 432, 894 (2013).
  27. J. Jasche and G. Lavaux, Astron. Astrophys. 625, A64 (2019).
  28. M. Joyce and M. E. Shaposhnikov, Phys. Rev. Lett. 79, 1193 (1997).
  29. R. Banerjee and K. Jedamzik, Phys. Rev. D 70, 123003 (2004).
  30. M. Giovannini and M. E. Shaposhnikov, Phys. Rev. D 62, 103512 (2000).
  31. R. Teyssier, Astron. Astrophys. 385, 337 (2002).
  32. S. Fromang, P. Hennebelle, and R. Teyssier, RAMSES-MHD: an AMR Godunov code for astrophysical applications, in SF2A-2005: Semaine de l’Astrophysique Francaise, ed. by F. Casoli, T. Contini, J. M. Hameury, and L. Pagani, Les Ulis, EDP Sciences, Dec. (2005), p. 743.
  33. A. Korochkin, A. Neronov, G. Lavaux, M. Ramsoy, and D. Semikoz, JETP 134(4), 498 (2022).
  34. K. Bondarenko, A. Boyarsky, A. Korochkin, A. Neronov, D. Semikoz, and A. Sokolenko, Astron. Astrophys. 660, A80 (2022).
  35. O. Kalashev, A. Korochkin, A. Neronov, and D. Semikoz, Astron. Astrophys. 675, A132 (2023).
  36. V. Berezinsky and O. Kalashev, Phys. Rev. D 94(2), 023007 (2016).
  37. R. Alves Batista, J. Becker Tjus, J. Dorner et al. (Collaboration), JCAP 09, 035 (2022).
  38. M. Blytt, M. Kachelrieß, and S. Ostapchenko, Comput. Phys. Commun. 252, 107163 (2020).
  39. K. Jedamzik and L. Pogosian, Phys. Rev. Lett. 125(18), 181302 (2020).
  40. H. A. G. Cruz, T. Adi, J. Flitter, M. Kamionkowski, and E. D. Kovetz, Phys. Rev. D 109(2), 023518 (2024).
  41. A. Neronov and I. Vovk, Science 328, 73 (2010).
  42. M. Ackermann, M. Ajello, L. Baldini et al. (The Fermi-LAT Collaboration, and J. Biteau), Astrophys. J. Suppl. 237(2), 32 (2018).
  43. V. A. Acciari, I. Agudo, T. Aniello et al. (the MAGIC Collaboration and A. Neronov, D. Semikoz, and A. Korochkin), Astron. Astrophys. 670, A145 (2023).
  44. K. Dolgikh, A. Korochkin, G. Rubtsov, D. Semikoz, and I. Tkachev, JETP 136(6), 704 (2023).
  45. K. Dolgikh, A. Korochkin, G. Rubtsov, D. Semikoz, and I. Tkachev, arXiv:2312.06391 [astro-ph.HE].
  46. E. V. Arbuzova, A. D. Dolgov, and L. A. Panasenko, JETP 135(3), 304 (2022).
  47. H. T. Cho and A. D. Speliotopoulos, Phys. Rev. D 52, 5445 (1995).
  48. H. Iguchi, K.-i. Nakao, and T. Harada, Phys. Rev. D 57, 7262 (1998).
  49. F. Di Gioia and G. Montani, Eur. Phys. J. C 79(11), 921 (2019).
  50. B. Wilson and C. C. Dyer, Gen. Relativ. Gravit. 41, 1725 (2009).
  51. A. D. Dolgov, L. A. Panasenko, and V. A. Bochko, Universe 10, 7 (2023).
  52. E. V. Arbuzova, A. D. Dolgov, and R. S. Singh, Eur. Phys. J. C 80 (11), 1047 (2020).
  53. O. E. Kalashev, M. Y. Kuznetsov, and Y. V. Zhezher, JCAP 10, 039 (2019).
  54. R. L. Workman, V. D. Burkert, V. Crede et al. (Particle Data Group), PTEP 2022, 083C01 (2022).
  55. A. Vilenkin, Phys. Rev. D 20, 373 (1979).
  56. B. Leaute and B. Linet, Gen. Rel. Grav. 17, 783 (1985).
  57. A. D. Dolgov, H. Maeda, and T. Torii, arXiv:hep-ph/0210267.
  58. A. D. Dolgov and K. S. Gudkova, Phys. Lett. B 810, 135844 (2020).
  59. V. F. Shvartsman, Astrophysics 6, 159 (1970).
  60. R. Turolla, S. Zane, A. Treves, and A. Illarionov, Astrophys. J. 482, 377 (1997).
  61. S. Zane, R. Turolla, and A. Treves, Astrophys. J. 501, 258 (1998).
  62. C. Bambi, A. D. Dolgov, and A. A. Petrov, JCAP 09, 013 (2009).
  63. A. D. Dolgov and A. S. Rudenko, arXiv:2308.01689 [hep-ph].
  64. C. Caprini, S. Biller, and P. G. Ferreira, JCAP 02, 006 (2005).
  65. A. D. Dolgov and N. A. Pozdnyakov, Phys. Rev. D 104(8), 083524 (2021).
  66. A. D. Sakharov, Pis’ma v ZhETF 5, 32 (1967).
  67. Y. B. Zeldovich, Advances in Astronomy and Astrophysics 3, 241 (1965).
  68. Y. B. Zel’dovich, L. B. Okun’, and S. B. Pikel’ner, Soviet Phys.-Uspekhi 8, 702 (1966).
  69. A. D. Dolgov, A. G. Kuranov, N. A. Mitichkin, S. Porey, K. A. Postnov, O. S. Sazhina, and I. V. Simkin, JCAP 12, 017 (2020).
  70. K. Postnov, A. Dolgov, N. Mitichkin, and I. Simkin, arXiv:2101.02475 [astro-ph.HE].
  71. K. A. Postnov and N. A. Mitichkin, Phys. Part. Nucl. 54(5), 884 (2023).
  72. A. E. Bondar, S. I. Blinnikov, A. M. Bykov, A. D. Dolgov, and K. A. Postnov, JCAP 03, 009 (2022).
  73. A. D. Dolgov, arXiv:2310.00671 [astro-ph.CO].
  74. S. Dupourqué, L. Tibaldo, and P. Von Ballmoos, Phys. Rev. D 103(8), 083016 (2021).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».