Введение к работе
Актуальность работы. В структурах Вселенной происходят глобальные изменения, что подтверждается совокупностью астрономических наблюдательных данішх и некоторый! открытия. Сюда относятся выявление дкффореііщіальнога вращения Галактики, обнаружение звездообразования, звездных ассоциаций u скоплашій в гпзоїшлєеом ЗБ93ДНОИ коїяілаксо (ГЗК), открытие гигантских молекулярных облаков (ШО) как самостоятельно существующих гравитационно связанных структур в галактическом поле, установление бурной релаксации в ядрах галактик - образование плотных объектов, обнаружение расширения Вселенной, отісрнтие реликтового излучения и т.д.. Эти факты свидетельствуют о неавтономности каздого из возникающих , членов космических систем, т.е. их эволюция происходит под влиянием силового поля той системы, к которой они принадлежат.
В' настоящее время мокло считать доказанным,что любое звездное скопление состоит из ядра и короны. Это обстоятельство является свидетельством того, что рождение и формирование звезд, звездных ассоциаций и скопдокиіі происходит в областях сгуцешя газопылэзых облаков. В этом аспекте является валзшм учет гравитационного воздействия сгфуг:а!:і"о:ї <оіювой мотерш на дішсмнісу неавтономных ззоздшх скоплении (ассоциощц';), участвуптих но вр-гцегаш Галактики по кругсЕі:м і! эллиптически орбитам в полз ее приливних сил. Такте актуальна задачо ло ::?учс?ппз устойчивости пгездкых ассоциаций, рзссоянгчз и горовиз зпозд^г.і.і скоплении, сбт:гзуі;:ігххся в ссотсхе їїзсоиеіж п протялчікліх ГЗК п присутствии глсїїіек силовых столе it ҐЇ.'.О и Галак'лгп.
В крупномасштабной структуре Вселенной открытие реліктового излучения указывает на то, что Вселенная била в прошлом горячей и в ней поле излучения домишгровало над веществом. В эпоху рекомбинации и после нее этот Бффект возможно продолжает преобладать влияя на формирование и динамику неоднородного распределения масс .(развитие флуктуации плотности вещества с нулевал давлением на фоне'радиации, обладающей давлением). Исходя из этого в дальнейшем при анализе динамики уже образовавшихся и эволюционирующих равновесных крупномасштабных систем на фоне космологического расширения представляется важным.принимать во внимание помимо ньютоновского притяжения тел силовое поле гравитационного воздействия и диссипативша силы однородной невидимой формы материи Метагалактики (нейтринного поля, гравитационного излучения, поля безмассошх частиц и т.д.) и межгалактического газа. Сюда тесно примыкают проблемы,связанные с исследованием динамических особен-ностей даижениия звезд первого поколения и формирование различных структур под действием силы гравитации и вязкости свободно сшімающейся протогалактики. -
В сязи с обнаружением бурной релаксации в центральных частях галактики и вследствие образования множества релятивистских звездных скоплений возникает необходимость применения релятивистской теории гравитационной физики. На этом основании является актуальным описание поведения этих объектов, динамики Вселенной в целом и построение релятивистской теории для них в рамках масштабно-ковариьнтной релятивистской теории гравитации, учитывающей изменение масштаба в каждой точке пространства соответствующее геометрии Вейля.
Цель работы состоит в построении динамических теорий для
различных сомогравнтируших систем во внешних силових полях как в оеклидовом, так и в ржансво-вейльовском многообразии. Научная новизна работы заключена в следующих результатах:
- Аналитически обосновано и приведено доказателі ство
устойчивости звездных ассоциаций типа Трапеции в гравитационном
поле газопчлевого облака.
Определены области разновесных (норазиошених) состоянии для звездах скоплонгФ, вращатщіхся по круговой орбите- относительно центра Галактики во ішошшіх силовше полях звездного облака, Щ) и Галактики. Получены іштегральше ісривне на фазовой полушюскости-момэпт инерции системы и его преизеоднно по времени, опиенвающко гросс-эволнцпю звездных скоплений.Построен класс орбит звозд скопления в потенциальном поле Галзісіїасії.
Получено аналитическое решение для !.:омента инерции овездинх скоплении, врацо-о-дихся П9 эллиптической орбите относительно галактического центра. На эго осново приведены критерии устойчивости и опрэдэлеш; динамические состояния скоплений в заі-нсітазсти от их
Геометрической фОр!.1!.
- Впеодзш и рс-пепі пиаліг'чосіс: коькз уергпжчшыэ уравнения
дга:::;ешшл у зллнятичоской задаче трок ггротл"::ігі>іх тал.На их основе
Екгеде;ш обобіД'ЗПіоз уравнение Лагрзп:;:п-Яіссб;і л неравенство Сундло-
па> донаспно несколько тоорэн относительно ограниченности двжо-
н:ііі зпозд схсп;т-н;гл.
- В рамках космология Ньютона рассмотрена гравитационная не
устойчивость двухкомпоненпшх систем с учетом силы вязкости расши
ряют гося фонового излучения. Определено, как влияют силы грави
тации неподвижного фона и'Вязкой диссипации радиации на формир
ование неоднородных распределений масс в эпоху рекомбинации.
- Предложен метод получения уравнений, одно из которых
определяет сбяоь энергии пекулярного движениия с потенциальной
энергией неоднородного распределения плотности материи,а другое-
разность кинетической энергии п гравитирущих тел и энергии их
случайных дЕияйшшй в зависимости от момента инерции системы. На
их основе сформулировано несколько утверждений о дашамическом
состоянии система.
- Исследованы динамические особенности двикенния звезд перво
го поколения внутри свободно сжимающейся протогалакгаки под дейс
твием гравитации и дассилативннх сил. Показано влияние указашшх
"сил но образование различных структур звездных систем.
С помощью методов геометрии Beидя предложен подход к получении космологического уравнения Эйштейна с х-членом и полем Сбзмассових. частиц,подчиняющихся жесткому типу уравнения состояния. Найдено решение указанных уравнений для метрики Робортсона-Уокора. '
Получено статическое решение уравнения Эйнштейна с х-членом,, описывающее поведение точечных масс, вложенных в де-Ситтеровскую Вселенную.
Практическая ценность работы состоит в использовании полученных результатов для интерпретации физических, динамических и
структурних особенностей различных сачограштируклдих космических образовании и установлении . соответствия - теории наблюдательным дашшм.
В космологическом аспекте практическую ценность имеют точіше решения уравнений ОТО для ошісаїшя эволюции крутюмасытабних гравитирукцих систем.
Основное содержание диссертации полностью отражено в публикациях, автора. Км опубликовано 28 научных статей.в республиканских, всесовзшх и мекдународшх изданиях.
. Апробация работы Результати исследований,содержащиеся в данной работе по мэре выполнения были долокиїш на научных семинарах в АШ им. З.Г.Фэсонкова НАН РК.на республиканских,всесоюзных, и ыекдунпроддшх научных конференциях, сігспозтіумах и коллоквиумах:
на Всесоюзных совещаниях : "Овездшо скопления и агрегаты"» (Свердловск, 1981г);"Релятивистская астрофизика и оо наблюдательные аспекты"( Казань, IS34 г); "Коллективные процесом б галактиках и их паблпдатольшэ проявления " ( Волгоград, ISS5 г); "Динамика гравитігрукцих систем и аналитические метода небесной мэхагапси Алма-Ата, IS87 г); "Динамика звездных систем" ( Ленинград, Пулково, 19-33 г); "Проблемі физики и динамики звездных систем"( Свердловск,- 19Э0 г); "Алгоритми и программ небесной механики" ИГА АН .СССР, (Лешпіград, IS39 г);
на VI-оїІ и VI 1-ой Советской гравитационнлх конфэрэнииях ( ЇЬсква, IS34r., Ереван, І9ЄЗ.Г.); Всесоюзной конфор--"Теоретическая и експериментальная физики и их прі№ астрофизике" (Казань, 1936 г);
-на совещаниях рабочих групп "Галсктнка"( Свердловск,1^37 г); "Звездннэ скопления"( Тарту, Тыравре, IS39 г);
-на сишозиумо //139 Международного астрологического союза (MAG),"Галактическое и внегалактическое фоновое излучение" .( Гейдельберг, ФРГ, 1939 г);
-но коллоквиуме N132 },1АС,"Неустойчивость, хаос.и предсказуемость в небесной механике и звездной динамике" (Доли,Индия,IS90 г); научном семинаре Ягеллонской астрономической обсєрваторші ( Краков, Польша, 19Э1 г);
- на объединенном семшара по небесной механике и звездной астрономии в ЛГУ ( Ленинград, 1985,1990 гг)$ семинаре отдела небесной механики и грввимэтрии ГАИШ ( Москва, 1991 г) ; научном семинаре по небесной механике МАДИ ( Москва,1938 г);
-на физической конференции Ирана ( Тегеран, 1992 г); научном семинаре отдела физики и астрофизики И^фахзнского, Ширазского университетов и университета им. Фирдоуси Ирана 1992 г;
-на мег-дународчоц научной конференции по астрофизике,( Киль,
ФРГ, 1993 г); семинаре отдела звездной динамики АФИФ НАН РК ( Алмати, 1979-1993 гг).
Структура и объем диссертации.Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы. Она содерхеит 337 страниц машинописного текста,включая 20 рисунков и списка литературы из 324 наименований. '