ИСТИНА

Целью проекта является обоснование, формулировка и реализация нового геометрического подхода в теории теней черных дыр применительно к описанию гравитационного линзирования массивных частиц, в том числе заряженных. Подход состоит в построении характеристических поверхностей для совокупности времениподобных мировых линий, таких, которые обладают свойством удерживать траектории, касающиеся их хотя бы в одной точке.

The aim of the project is to substantiate, formulate and implement a new geometric approach in the theory of black hole shadows in relation to the description of gravitational lensing of massive particles, including charged ones. The approach consists in constructing characteristic surfaces for a collection of timelike world lines, such that they have the property of holding trajectories that touch them at least at one point.

Будет построена новая методика анализа потоков массивных нейтральных и заряженных частиц в сильных гравитационных и электромагнитных полях на основе анализа характеристических поверхностей. Ранее подобная методика доказала свою плодотворность для потоков фотонов и нашла применения в теории теней от черных дыр, а также в установлении общих свойств пространств, допускающих такие поверхности. Мы ожидаем что распространение этой методики на случай массивных частиц будет иметь приложения к теории теней, к теории гравитационного излучения, а также развитии дифференциально-геометрических методов теории гравитации. Ожидается предсказание новых структурных эффектов в тенях от черных дыр, которые можно наблюдать с помощью радиоинтерферометрии сверхдлинной базы, выявление новых геометрических свойств сильных гравитационных полей и развитие математических методов теории гравитации в целом.

Участники проекта принимали активное участие в разработке аппарата характеристических фотонных поверхностей, в частности К.В.Кобялко была написана кандидатская диссертация на эту тему и успешно выполнен аспирантский проект РФФИ. Наши работы в этом направлении D. V. Gal’tsov, K. V. Kobialko , Phys. Rev. D99 (2019), 084043. D. V. Gal’tsov, K. V. Kobialko, Phys. Rev. D100 (2019), 104005. K. V. Kobialko, D. V. Gal’tsov, Eur. Phys. J. C.80 (2020) , 527, получили признание в литературе. Эти работы, а также их последующее развитие с участием И.А.Богуша Kirill Kobialko, Igor Bogush, Dmitri Gal'tsov, "Killing tensors and photon surfaces in foliated spacetimes", Phys. Rev. D104 (2021), 044009. составляют достаточный задел для успешного выполнения настоящего проекта. Были разработаны теоретичсские методы и решено довольно много конкретных задач с использованием новых созданных численных кодов. Группа участников в целом имеет более чем пятилетний опыт совместной работы.