Астрофізика високих енергій

За останні десятиліття вперше з’явилися практичні можливості широкого послідовного багатохвильового спостереження, що передбачає бурхливий розвиток та значні відкриття в розумінні природи як великомасштабних структур – філаментів, так і їх складових – галактик та їх скупчень. У сучасній астрофізиці важливим є розуміння природи ядер галактик (надмасивних чорних дір з акреційними дисками, Рис. 1), які активно випромінюють у рентгенівському діапазоні (див. Рис. 2 і 3). Доцільно досліджувати випромінювання позагалактичних об’єктів, застосовуючи всю мультихвильову експериментальну базу, користуватися можливостями доступу до даних спостережень вже відпрацьованих та діючих космічних місій.

Співробітники та студенти кафедри квантової теорії поля та космомікрофізики мають можливість у своїх дослідженнях використовувати доступ до Віртуальної рентгенівської та гамма- обсерваторії (ВІРГО, VIRGO, virgoua.org). ВІРГО створювалась спільними зусиллями Інституту теоретичної фізики НАНУ імені М.М.Боголюбова і Київського національного університету імені Тараса Шевченка (кафедри квантової теорії поля та космомікрофізики, кафедри астрономії і фізики космосу, Астрономічної обсерваторії) та за фінансової підтримки Женевської обсерваторії та INTEGRAL Science Data Center (ISDC) – Центру даних місії INTEGRAL. ВІРГО-центр на фізичному факультеті було відкрито 18 квітня 2006 року. Насьогодні ВІРГО-центр устатковано сучасним комп’ютерним обладнанням (див. Фото 1-2) для ефективного і швидкого проведення робіт, пов’язаних з астрофізичними дослідженнями на передових рентгенівських та гамма- обсерваторіях – міжнародних наукових інфраструктурних проєктах (опрацювання даних космічних місій, доступних в центрі: INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL), X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton), Chandra X-ray Observatory (Chandra), Fermi Gamma-ray Space Telescope (Fermi), Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), Swift BAT (Burst Alert Telescope), XRT (X-ray Telescope) та проведення досліджень для наземних телескопів Cherenkov Telescope Array (СТА), тобто має унікальні компетенції в більшості напрямків дослідження космосу у рентгенівському та гамма діапазоні та веде активне міжнародне співробітництво.

При вивченні активних ядер галактик (АЯГ) актуальними є задача класифікації квазарів та аналіз затемнених і комптонівськи-тонких квазарів та їх взаємозв’язку; дослідження магнітних полів акреційних дисків АЯГ та їх вплив на формування джетів, а також розв’язок рівнянь магнітогідродинаміки поблизу надмасивної чорної діри; дослідження ТеВ-них блазарів (обробка Fermi-даних), каталогізація перспективних об’єктів, а саме аналіз спектрів блазарів у рентгенівському та гамма-діапазонах, спостереження яких може дати обмеження на значення магнітних полів у войдах; вивчення моделей термальної переробки в активних ядрах галактик, де ультрафіолетові (УФ)/рентгенівські фотони переробляються акреційним диском в оптичні/УФ фотони. Інший аспект діяльності полягає у відслідковуванні рухів та поведінки темної матерії, що потребує досліджень морфології та спектрів галактик різних типів у широкому діапазоні електромагнітних хвиль.