Космомикрофизика
Успехи последних десятилетий в исследовании Вселенной и физики микромира привели к возникновению космомикрофизики – нового научного направления, задачей которого является описание Большого Взрыва – зарождения и начальной стадии эволюции Вселенной на основе фундаментальных законов микромира и одновременно установление этих законов на базе данных исследования Космоса. Крупнейшим успехом космомикрофизики стало обоснование существования инфляционной стадии эволюции Вселенной, позволившей впервые объяснить, каким образом, предположительно под действием скалярного поля, Вселенная достигла наблюдаемых размеров, массы, плотности и температуры, начав расширяться с планковских размеров ~10-33см, имея планковские плотность ~10-94 г/см3 и энергию заполняющих ее частиц ~1028 эВ.
Пока, однако, не ясно, можно ли убедиться в существовании фазы эволюции Вселенной, имеющей столь экстремальные характеристики, а также дополнительные измерения пространства, убедительно предсказываемые теорией суперструн, достаточно основательно претендующей на роль единой теории всех взаимодействий, включая гравитацию. При этом обсуждаемые энергии частиц (~1028 эВ) столь велики, что не оставляют никаких надежд на их воссоздание рукотворным образом, и лишь исследование Вселенной дает надежду на установление фундаментальных законов физики микромира, предопределивших рождение ее самой.
Информация о наиболее ранних стадиях эволюции Вселенной и управляющих ею законах может быть донесена до нас первичными черными дырами (ЧД), уникальность которых состоит в том, что, рождаясь на самых ранних этапах расширения Вселенной и запечатлевая характеристики протекающих в эту эпоху процессов, они могут быть зарегистрированы в настоящее время.
На самом деле систематический поиск первичных ЧД ведется с момента предсказания их хокинговского излучения. Однако последнее на дает возможности исследовать весь диапазон возможных масс первичных ЧД. Для решения этой проблемы нами предложен метод поиска ПЧД, основанный на поглощении ими звездных объектов. Нами, в частности, было предсказано, что первичные ЧД практически любых масс не доступных поиску по их хокинговскому излучению, успевают поглотить белый карлик за время, не превышающее времени существования Вселенной. При этом процесс поглощения на своей заключительной стадии сопровождается мощной нейтринной вспышкой, которую можно наблюдать в пределах Галактики. Это открывает широкие возможности обнаружения первичных ЧД широкого спектра масс.
Нами также проведено исследование влияния дополнительного измерения на поведение первичных ЧД в ранней вселенной и установлено, что начальный этап существования первичных ЧД может сопровождаться существенным ростом масс, что приводит к принципиально новым ограничениям на распространенность первичных ЧД и новым возможностям получения информации о дополнительных измерениях.
Показано, что факт существования белых карликов свидетельствует о безопасности экспериментов по рождению шестимерных черных дыр, готовящихся на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе.
Исследуются ионосферные возмущения, возникающие при пробоях верхней атмосферы
Научный руководитель — В.В.Тихомиров
Литература
1. S. E. Juralevich, V.V.Tikhomirov. New possible source of huge neutrino bursts. arXiv:astro-ph/0202445
2. Tikhomirov V. V., S. E. Yuralevich. Neutrino emission and oscillations in white dwarf mater accreting onto a primordial black hole. Yadernaya fizika. 2004. Vol. 67, №11. P. 2062-2064.
3. Tikhomirov V. V., Tselkov Yu. A.. How particle collisions increase the rate of accretion from the cosmological background onto primordial black holes in braneworld cosmology. Phys. Rev. D. Vol. 72. 2005. 121301(R).
4. Tikhomirov V. V and Siahlo S. E. White dwarf explosion initiated by a primordial black hole. Gravitation & Cosmology Vol. 11. 2005. N 3. P. 229-234.
5.V.V. Tikhomirov, Y.A. Tsalkou. How particle collisions increase the rate of accretion from the cosmological background onto primordial black holes in braneworld cosmology arXiv:astro-ph/0510212
6. V.V. Tikhomirov, Yu. A. Tselkov, New Limits on the Abundance of Primordial Black Holes in braneworld Cosmology. Gravitation & Cosmology Vol. 12. 2006. N 2-3. P. 231-234.
7. В.В. Тихомиров, К проблеме существования и поиска дополнительных измерений. Наука и Инновации, № 12(70), 2008, СС. 9-13.
8. V.I. Ignatenko, V.V. Tikhomirov, and Yu. A. Tsalkou. On the celestial body absorption by 6D black holes. AIP Conference Proceedings, Vol. 1205 (2010) PP. 97-102.