The object of research, development or design (in Russian) : Астрофизические компактные объекты, включая белые карлики и черные дыры

The object of research, development or design (in Kazakh) : Астрофизикалық ықшам объектілер, оның ішінде ақ ергежейлілер мен қара құрдымдар

Aim of work (in Russian) : Аналитическое описание и численное моделирование гравитационного поля белых карликов с использованием теории гравитации Эйнштейна. Мы будем рассмотреть равновесные свойства поля как внутри звезды, так и поля вне звезды, принимая во внимание деформацию поверхности звезды, описываемую квадрупольным моментом

Aim of work (in Kazakh) : Эйнштейннің гравитациялық теориясын қолдана отырып, ақ ергежейлілердің гравитациялық өрісін аналитикалық сипаттау және сандық модельдеу. Квадрупольдік моментпен сипатталған жұлдыз бетінің деформациясын ескере отырып, жұлдыздың ішіндегі және жұлдыздың сыртындағы өрістің тепе-теңдік қасиеттерін зерттеу

Методы исследования (на русском) : В ходе исследования использовались аналитические расчеты и численное моделирование. Модели разрабатывались на основе математических принципов общей теории относительности, а численное моделирование нелинейных дифференциальных уравнений выполнялось с использованием программного обеспечения, такого как Wolfram Mathematica, Maple и Python. Дополнительные вычислительные ресурсы были предоставлены кластером Казахского национального исследовательского технического университета имени К.И. Сатпаева.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу барысында аналитикалық есептеулер мен сандық модельдеу қолданылды. Модельдер жалпы салыстырмалық теориясының математикалық принциптеріне негізделіп әзірленді, ал сызықтық емес дифференциалдық теңдеулерді сандық модельдеу Wolfram Mathematica, Maple және Python сияқты бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы жүзеге асырылды. Қосымша есептеу ресурстары Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық зерттеу техникалық университетінің кластері арқылы қамтамасыз етілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Результаты исследования были представлены на различных международных конференциях, включая MG17 в Риме, Италия, и XV Международную конференцию по гравитации, астрофизике и космологии (ICGAC15) в Кёнгбук, Корея. Дополнительно результаты были изложены на семинарах в Казахском национальном университете имени аль-Фараби и опубликованы в высокорейтинговых международных и местных научных журналах. Также результаты использовались при защите диссертаций PhD А. Мансуровой и А. Муратхан по теме проекта (2023 и 2024 гг., Алматы, Казахстан). Новизна данного проекта заключается в разработке комплексной модели, объединяющей внутренние и внешние гравитационные поля белых карликов с учетом квадрупольного момента и осевой симметрии. Применение q-метрики и ее обобщения для описания гравитационного поля компактных объектов обеспечивает новые представления о деформационных эффектах, вызванных квадрупольными моментами. Более того, использование современных численных симуляций для анализа этих гравитационных полей представляет собой эффективный метод углубления нашего понимания структуры белых карликов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері түрлі халықаралық конференцияларда, соның ішінде Италияның Рим қаласындағы MG17 және Кореяның Кёнгбук қаласындағы XV Халықаралық гравитация, астрофизика және космология конференциясында (ICGAC15) ұсынылды. Сонымен қатар, нәтижелер әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінде өткізілген семинарларда баяндалды және жоғары рейтингті халықаралық және жергілікті ғылыми журналдарда жарияланды. Нәтижелер А. Мансурова мен А. Муратханның PhD диссертацияларын қорғау кезінде де қолданылды (2023 және 2024 жж., Алматы, Қазақстан). Бұл жобаның жаңашылдығы ақ ергежейлілердің ішкі және сыртқы гравитациялық өрістерін квадрупольдік момент пен осьтік симметрияны ескере отырып біріктіретін кешенді модельді әзірлеуде жатыр. Компактты объектілердің гравитациялық өрісін сипаттау үшін q-метрика мен оның жалпыланған түрін қолдану квадрупольдік моменттер тудыратын деформациялық әсерлер туралы жаңа түсініктер береді. Сонымен қатар, осы гравитациялық өрістерді талдауға арналған заманауи сандық модельдеу әдістерін пайдалану ақ ергежейлілердің құрылымын тереңірек түсінудің тиімді тәсілі болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Реализация проекта будет стимулировать развитие данного направления исследований в Республике Казахстан и подготовку высококвалифицированных специалистов в области теоретической физики в Казахстане, а так же повышение статуса проводимых в Казахстане научных исследований

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаны іске асыру Қазақстан Республикасында осы зерттеу бағытын дамытуға, Қазақстанда теориялық физика саласындағы жоғары білікті мамандарды даярлауға, сондай-ақ Қазақстанда жүргізілетін ғылыми зерттеулердің мәртебесін арттыруға ықпал етеді.

Level of implementation (in Russian) : Результаты проекта достигли уровня технологической готовности, предоставляя базовые знания, готовые для применения в анализе данных с таких телескопов, как телескоп Джеймса Уэбба и телескоп горизонта событий. Полученные данные также включены в учебные программы, что способствует повышению уровня подготовки в области астрофизики. Результаты были представлены на международных конференциях и опубликованы в научных журналах, предоставляя ценные ресурсы для будущих исследований и наблюдательных проектов

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба нәтижелері технологиялық дайындық деңгейіне жетіп, Джеймс Уэбб телескопы және оқиға көкжиегі телескопы сияқты құралдардан алынған деректерді талдауда қолдануға дайын негізгі білімді ұсынады. Алынған мәліметтер оқу бағдарламаларына енгізіліп, астрофизика саласындағы дайындық деңгейін арттыруға ықпал етеді. Нәтижелер халықаралық конференцияларда ұсынылып, ғылыми журналдарда жарияланды, болашақ зерттеулер мен бақылау жобалары үшін құнды ресурстарды қамтамасыз етеді

Efficiency (in Russian) : Этот проект успешно продвинул теоретические и вычислительные методы для изучения гравитационных полей компактных объектов, таких как белые карлики и нейтронные звезды. Объединяя аналитические методы с высокоточным моделированием, мы разработали модели, которые точно учитывают эффекты деформации поверхности и квадрупольные моменты. Благодаря использованию передового программного обеспечения и высокопроизводительных вычислительных кластеров, наш подход оказался одновременно временно и экономически эффективным, что позволило создать надежный метод для анализа гравитационных явлений и поддержания высокоточных астрофизических наблюдений.

Efficiency (in Kazakh) : Бұл жоба ақ ергежейлілер мен нейтрон жұлдыздары сияқты ықшам объектілердің гравитациялық өрістерін зерттеу үшін теориялық және есептеу әдістерін табысты ілгерілетті. Аналитикалық әдістерді жоғары дәлдіктегі модельдеумен біріктіре отырып, біз беткі деформация мен квадрупольдік моменттерді нақты есепке алатын модельдер жасадық. Озық бағдарламалық жасақтама мен жоғары өнімді есептеу кластерлерін пайдалана отырып, біздің әдісіміз уақытты және қаржыны үнемдейтін тиімді әдіс болды, бұл гравитациялық құбылыстарды талдаудың сенімді әдісін жасап, жоғары дәлдіктегі астрофизикалық бақылауларды қолдауға мүмкіндік берді.

Field of application (in Russian) : Исследование имеет значительное применение в астрофизике, особенно в изучении компактных объектов, таких как белые карлики и нейтронные звезды. Результаты данного проекта способствуют более глубокому пониманию гравитационных и физических свойств этих звезд, что является ключевым для интерпретации астрофизических наблюдений. Это включает в себя изучение соотношений массы и радиуса, а также измерения квадрупольных моментов, которые важны для оценки структуры и эволюции звезд. Полученные данные могут также быть использованы для разработки новых теоретических моделей и верификации существующих гипотез о поведении материи в экстремальных условиях, характерных для компактных объектов.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу астрофизикада, әсіресе ақ ергежейлілер мен нейтрон жұлдыздары сияқты ықшам объектілерді зерттеуде маңызды қолданысқа ие. Осы жобаның нәтижелері осы жұлдыздардың гравитациялық және физикалық қасиеттерін тереңірек түсінуге ықпал етеді, бұл астрофизикалық бақылауларды түсіндіру үшін маңызды. Бұл масса мен радиус арасындағы қатынастарды, сондай-ақ жұлдыздардың құрылымы мен эволюциясын бағалау үшін маңызды квадрупольдік моменттерді өлшеуді қамтиды. Алынған деректер жаңа теориялық модельдерді жасауға және ықшам объектілерге тән экстремалды жағдайларда материяның мінез-құлқы туралы бар гипотезаларды тексеруге де қолданылуы мүмкін