ICRANet Newsletter

ICRANet Newsletter
Октябрь 2015 - январь 2016

Chinese   English   Italian   Portuguese   Russian

Содержание
- Пресс-релиз "Премия Крафорда 2016 присуждена Рою Керру"
- Новые публикации
- Наш термин BdHNe в новом фильме создателя Cinema Paradiso, Джузеппе Торнаторе
- Научное сотрудничество с Ираном
- Первая конференция Колумбия-ICRANet имени Хулио Гаравито Армеро
- Первая карибская конференция имени Сандовала Валларта
- Новые защиты Ph.D и дипломы
- Новые аспиранты программы IRAP PhD
- Недавние публикации результатов конференций

Пресс-релиз "Премия Крафорда 2016 присуждена Рою Керру"

Новозеландский профессор Рой Керр, математик и физик, почётный лифшицевский профессор ICRANet, только что был удостоен, вместе с Роджером Блендфордом, премии Крафорда (Crafoord Prize) за 2016 год "за его фундаментальную работу о вращающихся чёрных дырах и их астрофизических следствиях".
ICRANet - международная научная организация, членами которой являются четыре государства, три университета и исследовательских центра: Республика Армения, Федеративная республика Бразилия, Итальянская республика, город-государство Ватикан, Аризонский университет (США), Стэнфордский университет (США) и ICRA (Италия).
Премия Крафорда присуждается за исследования в некоторых научных областях, которые традиционно лежат вне поля Нобелевских премий. Эта престижная премия, достоинством примерно миллион евро, вручается королём и королевой Швеции ежегодно в мае. С момента учреждения в 1982 году, только шесть астрономов и астрофизиков удостоились премии Крафорда.


Профессор Рой Керр открыл в 1963 году точное решение уравнений Эйнштейна — уравнений общей теории относительности, для вращающегося объекта: «Это математическое решение, — отмечает директор ICRANet, профессор Ремо Руффини, — позволило сделать фундаментальный, беспрецедентный шаг вперёд в физике, астрономии и релятивистской астрофизике: приложения его простираются от микрофизики элементарных частиц, таких как структура электрона, до астрофизики чёрных дыр, которые возникают в конце развития звёзд, и до наиболее энергичных процессов во Вселенной, таких как гамма-всплески и активные ядра галактик, где доминируют чёрные дыры и сверхгигантские чёрные дыры, массой вплоть до миллиардов солнечных масс.» Именно Ремо Руффини с Джоном Арчибальдом Уилером использовали математическое решение Керра, введя его в описание фундаментальных физических процессов и назвав эту концепцию «Black Hole» — «чёрной дырой», что затем разошлось по многим языкам мира (Physics Today, 30, 1971). С того времени решение Керра привело к бурному развитию науки, которое сейчас увенчалось признанием и присуждением премии Крафорда.
Эта проблематика была в дальнейшем изучена Блендфордом и Знаеком (MNRAS, 179, 433, 1977), следуя статье Руффини и Уилсона (Phys. Rev. D 12, 2959,1975).
В 2006 году профессор Рой Керр получил премию Марселя Гроссмана (Marcel Grossmann Award, см. соответствующую страницу Википедии и буклет ICRANet о премии MG11), вручаемую на основополагающем международном съезде по релятивистской астрофизике, который проходит каждые три года в различных странах.
Профессор Рой Керр преподавал в ICRANet в рамках программы IRAP PhD, первого международной совместной программы аспирантуры, детища шести европейских университетов из Германии, Италии, Швеции и Франции, основанной ICRANet и координируемой из Университета Ниццы "Sophia Antipolis".
Центр ICRANet в Пескаре был открыт для публичного посещения в субботу 30 января 2016 года с 10:00 до 13:00 для видеоконференции с профессором Роем Керром по Скайпу.

Новые публикации

Neutron-Star–Black-Hole Binaries Produced by Binary-Driven Hypernovae (Двойные системы нейтронная звезда—чёрная дыра, образующиеся в бинарно-вызванных гиперновых)
Chris L. Fryer, F. G. Oliveira, J. A. Rueda, and R. Ruffini
Phys. Rev. Lett. 115, 231102 - Опубликовано 4 декабря 2015

Кажется, что формирование чёрных дыр звёздных масс не происходит прямо из-за коллапса одиночной массивной звезды, а вместо этого идёт по более длинному пути в процессе последовательных событий гравитационных коллапсов, в конце концов приводящих к настоящему рождению чёрной дыры: 1) более массивная звезда быстро эволюционирует и происходит первый процесс коллапса, ведущий ко вспышке сверхновой и формированию нейтронной звезды; 2) двойная система, состоящая из нейтронной и массивной звёзд, развивается в сторону уменьшения периода обращения, пока вторая массивная звезда тоже не вспыхнет, как сверхновая; 3) в этом процессе формируется вторая нейтронная звезда, а часть материала, выброшенного сверхновой, аккрецирует на первую нейтронную звезду; 4) эта аккреция может вывести аккрецирующую нейтронную звезду за пределы критической массы и в результате сформировать чёрную дыру, а в процессе этого индуцированного гравитационного коллапса будет излучён гамма-всплеск.

Детали этого сложного астрофизического процесса были изучены группой астрофизиков, физиков-теоретиков и экспертов в общей теории относительности, работающих с наиболее передовыми численными методиками в центрах ICRANet.
Было неясно, могут ли после жёсткого взрыва сверхновой и соответствующей большой потери массы нейтронная звезда (остаток сверхновой) и новорожденная чёрная дыра остаться связанными в двойной системе. Из классических работ по двойным системам хорошо известно, что если взрыв сверхновой ведёт к потере массы большей, чем 50% изначальной массы системы, то она становится несвязанной и звёзды разлетаются в различных направлениях. В статье, опубликованной в престижном научном журнале «Physical Review Letters» http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.231102, Фернанда Гомез Оливейра, юная бразильская аспирантка IRAP-PhD в Риме, вместе с Крисом Фраером из LANL и научными руководителями Хорхе Руэда и Ремо Руффини, показали, что этот результат классической астрономии изменяется, когда во внимание принимаются релятивистские эффекты. Авторы статьи явно показали, что при индуцированном коллапсе новая двойная система из нейтронной звезды и чёрной дыры может сформироваться, даже если выброшенная масса составляет больше 50%! Одно из наиболее интересных заключений работы — что орбиты таких новых двойных систем будут из-за излучения гравитационных волн сужаться, что через несколько десятков тысяч лет приведёт к неизбежному слиянию объектов. Это завершится формированием единичной новой чёрной дыры с массой около пяти солнечных. Авторы предсказывают, что при этом будет излучён гамма-всплеск чрезвычайно малой длительности, и поэтому назвали подобные события «сверхкороткими гамма-всплесками». Это совершенно новая возможность, предсказываемая парадигмой индуцированного коллапса: впервые в релятивистской астрофизике предлагается не только объяснение явления гамма-всплесков, но и отмечается, что гамма-всплеск может сам по себе привести к ещё одному гамма-всплеску.

Наш термин BdHNe в новом фильме создателя Cinema Paradiso, Джузеппе Торнатор

Обозначение «Supernovae, Hypernovae and Binary driven Hypernovae» («Сверхновые, гиперновые и бинарно-вызванные гиперновые»), которое было впервые введено Ремо Руффини в ICRANet (сокращаемое обычно до BdHNe), прозвучало в новом фильме Джузеппе Торнаторе (Giuseppe Tornatore), создателя хорошо известного оскароносного классического фильма «Новый кинотеатр "Парадизо"».
Джузеппе Торнаторе, знаменитый итальянский режиссёр и сценарист, который написал и снял «Новый кинотеатр "Парадизо"», а также друг профессора Ремо Руффини, недавно снял фильм об астрофизике и любви, названный «Переписка» («The Correspondence»), на съёмках которого профессор Ремо Руффини выступал научным консультантом. Фильм повествует о юной аспирантке-астрофизике (Ольга Куриленко) и её взаимоотношениях со старшим коллегой-профессором (Джереми Айронс). Фильм заканчивается защитой Ph.D. диссертации с заглавием «Сверхновые, гиперновые и бинарно-вызванные гиперновые» ("Supernovae, Hypernovae and Binary driven Hypernovae").

Телескоп обсерватории Азиаго

BdHN — термин для обозначения совмещённых явлений гамма-всплесков и суперновых (gamma ray burst-supernova, GRB-SN), которые ранее считались двумя разными феноменами. Концепция и название BdHNe были введены в астрофизику профессором Ремо Руффини и его группой, см. https://en.wikipedia.org/wiki/ICRANet#Scientific_research_at_ICRANet. Для более техничного введения см. ApJ Letters 793, 36 (2014), а также A&A 565, L10 (2014). Как было рассказано в предыдущих выпусках информационного бюллетеня, впервые термин "Binary Driven Hypernova" («Бинарно-вызванная гиперновая») появился в заголовке статьи наиболее престижного физического журнала «Physical Review Letters», написанной Руффини и соавторами.

Джузеппе Торнаторе, Ольга Куриленко и Джереми Айронс.

Научное сотрудничество с Ираном

Аспиранты с визитами по обмену
Отделение образования правительства Ирана обеспечивает финансирование аспирантов Ирана для шестимесячных стажировок в зарубежных научно-исследовательских центрах, с целью обеспечения наивысшего качества обучения и подготовки специалистов по физике и астрофизике, а также установления научных контактов с лидирующими научными группами по всему миру. ICRANet принимал нескольких иранских аспирантов и они принимали участие в PhD-школах и научных конференциях, организованных и поддерживаемых ICRANet. С 2011 года центр ICRANet в Пескаре посетили 7 иранских аспирантов.

Иман Мотие	Рохолла Мохаммади	Эсхан Баварсад	Рахим Моради

Большинство из этих аспирантов, Эсхан Баварсад, Рохолла Мохаммади, Иман Мотие и Сороуш Шакери (вместе с женой — аспирантом в области физики конденсированного состояния) исходят из Исфаханского технологического университета. Получены и сейчас рассматриваются заявки ещё двух иранских аспирантов на визит в центр ICRANet в Пескаре. Рохолла Мохаммади получил дополнительную финанасовую поддержку ICRANet для продления его визита ещё на шесть месяцев.
Другие две иранские аспирантки из Исфаханского технологического университета, Сагар Батеби и Седдиге Тизчанг, провели в координационном центре ICRANet в Пескаре шесть месяцев с декабря 2014 по май 2015. Во время этого визита они познакомились с исследованиями ICRANet и углубили свои знания гамма-всплесков. Их сотрудничество с исследователями ICRANet вылилось в два доклада на конференции MG14 в июле 2015 года:
S. Batebi; S. Tizchang; R.Mohammadi; R. Ruffini; S. S. Xue, The generation of circular polarization of GRB, MG14.
S.Tizchang, S.Batebi, R. Mohammadi, R. Ruffini, G. Vereshchagin, S.-S. Xue, Interaction of high energy photons with the background radiation in the universe, MG14.

Седдиге Тизчанг и Сагар Батеби

Во время визита в центр ICRANet в Пескаре все эти иранские аспиранты вовлечены в изучение и исследование физики чёрных дыр и нейтронных звёзд, явлений гамма-всплесков, влияния реликтового электромагнитного и нейтронного излучения на прозрачность Вселенной для фотонов и их поляризацию. Их результаты публикуются в реферируемых научных журналах. Некоторые аспиранты продолжают научное сотрудничество с ICRANet и после их возвращения в Иран.
Ещё два аспиранта из Ирана, Зейнаб Коррами и Рахим Моради, стали участниками программы аспирантуры IRAP PhD в 2012 и 2014 годах, соответственно.

Слева направо:
Шэ-Шэн Сюэ, Ван Ю, Ремо Руффини, Рахим Моради, Сороуш Шакери и Разие Пакраван.

Рецензируемые публикации иранских аспирантов:
J. Khodagholizadeh, R. Mohammadi and S.-S. Xue, "Photon-neutrino scattering and the B-mode spectrum of CMB photons", the Rapid communication section of Physics Review D 90, 091301(R) (2014).
R. Mohammadi, I. Motie, and S.-S. Xue, "Circular polarization from linearly-polarized-laser-beam collisions", Phys. Rev. A 89, 062111 (2014).
R. Mohammadi and S.-S. Xue, "Laser photons acquire circular polarization by interacting with a Dirac or Majorana neutrino beam or cosmic background", Phys. Lett. B 731 (2014) 272.
I. Motie and S.-S. Xue, "High energy neutrino oscillation in discrete space-time", International Journal of Modern Physics A Vol. 27, No. 19 (2012) 1250104.
I. Motie and S.-S. Xue, "Euler-Heisenberg Lagrangian and CMB photon circular polarization", European Physics Letter, 100, 17006, (2012).

Приглашённые профессора

	Профессор Мансоур Хагигат (Исфаханский технологический университет, Исфахан, Иран) Профессор Хагигат - специалист по физике элементарных частиц, защитивший диссертацию по физике высоких энергий в ICTP, Триест, Италия. Он посещал центр ICRANet в Пескаре с 12 по 26 июля 2015 и сделал доклад «Генерация радиоволн круговой поляризации в фоновых полях» на 14-м итальяно-корейском симпозиуме по релятивистской астрофизике.
	Профессор Реза Мансоури (Шарифский технологический университет, Тегеран, Иран) Профессор Мансоури был заместителем министра науки Ирана с 2001 по 2005 и был президентом Иранского физического общества. Он является одним из основателей Института исследований по теоретической физике и математике (IPM), отвечает за иранский 3,4-метровый национальный телескоп (INO340). Обладатель премии Абдуса Салама. Он посещал центр ICRANet в Пескаре в июле 2015 года и и сделал доклад «Знаем ли мы, что такое чёрные дыры? Концептуальные уточнения».
	Профессор Йоусеф Собоути (Институт высших исследований в основных науках, Занджян, Иран) Профессор Собоути, бывший аспирант и сотрудник Субраманьяна Чандрасекара (нобелевского лауреата по физике), продолжает свою работу в области релятивистской астрофизики, достигшую всемирной известности, и уже много лет сотрудничает с профессором Руффини.

Первая конференция Колумбия-ICRANet имени Хулио Гаравито Армеро
Букараманга, 23-25 ноября; Богота, 26-27 ноября

Эта конференция, была частью серии конференций, приуроченных ICRANet к празднованию Международного года света ЮНЕСКО, столетия уравнений Эйнштейна и золотого юбилея релятивистской астрофизики, и являлась конференцией-сателлитом 14-го съезда имени Марселя Гроссмана (MGXIV), прошедшего с 12 по 18 июля в Риме.

Целью этой конференции было свести вместе лидирующих исследователей, работающих над теоретическими и экспериментальными аспектами физики нейтронных звёзд, чёрных дыр, сверхновых, гравитационных волн, астрофизики высоких энергий и космологии, чтобы обозреть текущий статус и обсудить дальнейшие направления развития в физике гравитации и релятивистской астрофизике. На конференции проследили путь общей теории относительности Эйнштейна от чисто теоретической концепции с весьма слабой экспериментальной поддержкой, которая вызвала изначально сопротивление большого числа известных физиков своего времени, включая Хулио Гаравито Армеро (Julio Garavito Armero) из Колумбии, и до одной из наиболее успешных и наблюдательно подтверждённых физических теорий в наши дни. Также были обсуждены статус и перспективы деятельности ICRANet и её научного сотрудничества в Латинской Америке, в особенности в Колумбии.
Эта конфенция была организована совместно ICRANet, Индустриальным уинверситетот Сантандера (UIS), Национальным университетом Колумбии (UNAL), Университетом Лос Андеса (Uniandes), Университетом Валле (Univalle), Университетом Антьокии (UdeA), Международным центром физики (CIF) в Боготе и Планетарием Боготы.

Конференция началась со встречи с 23 по 25 ноября в UIS в Букамаранге. Первый день конференции был посвящён точным решениям уравнений Эйнштейна в приложении к астрофизике и избранным темам классической и квантовой гравитации. В конце первого дня музыкальная группа EMUIS из UIS провела фантастический концерт, основанный на выборке ритмов, характерных для всех различных природных регионов Колумбии. Во время второго дня конференции были представлены доклады по сверхновым, нейтронным звёздам, численному моделированию в астрофизике и будущим наблюдательным проектам в астрофизике высоких энергий в Латинской Америке. Второй день закончился публичной лекцией “Relatividad y Sentido Común” профессора Луиса Херрера Кометта (Luis Herrera Cometta). Последний день конференции в Букамаранге фокусировался на активных ядрах галактик, космологии, крупномасштабной структуре Вселенной и решению уравнений Эйнштейна в приложениях к астрофизике. В течение всех трёх дней конференции в Букамаранге проходила также сессия постеров, обсуждения которой велись на коффи-брейках, во время которых студенты и аспиранты имели возможность показать и объяснить всем участникам текущее состояние и результаты их исследований.
В конце недели, а именно с 26 по 27 ноября, конференция переместилась в Боготу. 26 ноября в Планетарии Боготы прошли три «публичные конференции» профессоров Ремо Руффини, Феликса Мирабеля (Félix Mirabel) и Фернандо Изаурьета (Fernando Izaurieta), а также презентация трёхмерной театральной постановки "Albert el triunfo de la imaginación". Последний день конференции, 27 ноября, проходил в UNAL. Были представлены доклады об астрономических и астрофизических наблюдательных проектах в Латинской Америке, астрофизике чёрных дыр, астрофизике высоких энергий, крупномасштабной структуре Вселенной, тёмной материи, нейтронных звёздах, гамма-всплесках и квантовой гравитации. Эти два дня в Боготе также включали в себя серию встреч, в которых обсуждались перспективы деятельности и научного сотрудничества между ICRANet и Колумбией, включая возможное вступление Колумбии в ICRANet на правах государства-члена.
Более подробный обзор конференции размещён на её сайте: http://www.icranet.org/1jg/
Эта конференция было описана на итальянском портале ResearchItaly в статье: Colombia, un convegno per i 100 anni delle equazioni einsteiniane

Первая карибская конференция имени Сандовала Валларта
Мехико (Мексика), 30 ноября - 3 декабря

Эта конференция в честь столетия уравнений Эйнштейна затрагивала тему настоящего и будущего научной деятельности ICRANet в Мексике, следуя за съездом MGXIV в Риме в июле 2015, и покрывала тематику наблюдательных проектов в диапазонах рентгеновских и гамма-лучей, а также космических лучей сверхвысоких энергий (UHECR), теоретическое развитие релятивистской астрофизики нейтронных звёзд, чёрных дыр, гравитационных волн и космологии, а также развитие Бразильского центра научных данных (BSDC): от галактических и внегалактических источников и назад во времени до появления первых структур во Вселенной. Обсуждались статус и перспективы мексиканского участия в проектах ICRANet, программах IRAP PhD и EMJD, ассоциированных программах пост-докторантуры и присутствие научных лидеров во всех центрах ICRANet.
IПредседателем международного организационного комитета конференции был Ремо Руффини, ICRANet.
Локальный организационный комитет возглавлялся им вместе с Альфредо Макиасом (Alfredo Macías), UAM
Более подробный обзор конференции размещён на её сайте: http://www.icranet.org/1sv/
Эта конференция было описана на итальянском портале ResearchItaly в статье: ICRANet in Messico: conferenza su gravitazione e cosmologia

Новые защиты Ph.D и дипломов

Максим Эндерли «Двойные звёзды — предшественники гамма-всплесков в модели файершелла» (Maxime Enderli, "Binary Progenitors of GRBs in the Fireshell Model"), защищена 9 декабря 2015 в Римском университете “ла Сапиенца”
Члены комиссии: Антонио Капоне (Antonio Capone, University of Rome “la Sapienza”), Массимо Делла Валле (Massimo Della Valle, INAF Capodimonte Observatory), Луиджи Стелла (Luigi Stella, INAF Rome Observatory)

The works presented in this thesis share a common scope. Each of them plays a part in the establishment of a new classification of gamma-ray bursts based on results obtained with the alternative fireshell model. Due to the extreme nature of GRBs, it is noteworthy that a better understanding of these phenomena may yield important developments in the fields of relativistic astrophysics and cosmology.
According to the classification that we obtain, all GRBs – short and long, energetic and less energetic – are outcomes of binary interactions. The binary nature of short and long GRBs nevertheless differs significantly. Indeed, short GRBs are understood as binary compact object mergers while long GRBs are viewed as the products of the interactions of a neutron star and an evolved stellar core undergoing a supernova explosion. Specifically, we report on the following results:


The introduction of the Induced Gravitational Collapse paradigm leads to the idea of binary GRB progenitors. This paradigm applies to energetic long GRBs associated to supernovae, and stems from the identification of physically different episodes in the γ-ray observations of several GRBs. The sequence of events in an IGC event (also referred to as a binary-driven hypernova) is detailed, and we characterize each of the four episodes that we identify. In the IGC framework, the first episode is due to the onset of a supernova and to the accretion of the ejecta onto a companion neutron star. The second episode is produced by the collapse of this neutron star to a black hole. The third episode, which encompasses emission from the SN ejecta, the SN shock breakout, and the new neutron star remnant of the supernova, appears to follow a regular behavior: the lightcurves of the late X-ray emission show evidence for overlapping and nesting features. Finally, the fourth episode consists of the supernova peak optical signal. We also report on a work that aims at characterizing IGC events through an analysis of their joint X-ray and optical spectral energy distributions.
These initial results are expanded to several remarkable GRBs to which we apply the IGC paradigm. Thus the cases of GRB 130427A – a very energetic yet relatively nearby event –, of GRB 090423 – the farthest GRB with a spectroscopic redshift to date –, and of GRB 970828 are summarized.
In addition to the study of the long GRB population, the understanding of short GRBs is improved through the analysis of energetic short events. The prototypical GRB 090227B serves as a model for the cases of GRB 140619B and GRB 090510, which are understood as binary neutron star mergers leading to the formation of black holes. In particular, GRB 090510 bears remarkable peculiarities that we interpret in the framework of the fireshell model; these peculiarities lead us to conclude that the newborn black hole may be endowed with a high spin. An important feature of the fireshell model is its energy source: originally, electromagnetic energy extraction from a Kerr-Newman black hole was considered and found to be able to deliver up to 1055 erg in a few seconds for a 10 solar mass black hole. Thus, whether gravitational collapse to a black hole occurs or not is of paramount importance regarding the energetics of a GRB. As a consequence of this dichotomy, both short and long GRBs are further divided in two families characterized by the formation – or lack thereof – of a black hole during the course of a GRB. The classification scheme of GRBs that we obtain may be summarized by the figure.

List of publications:
1. Ruffini, R.; Muccino, M.; Bianco, C. L.; Enderli, M.; Izzo, L.; Kovacevic, M.; Penacchioni, A. V.; Pisani, G. B.; Rueda, J. A.; Wang, Y., “On binary-driven hypernovae and their nested late X-ray emission”, 2014, A&A , 565, L10;
2. Ruffini, R.; Izzo, L.; Muccino, M.; Pisani, G. B.; Rueda, J. A.; Wang, Y.; Barbarino, C.; Bianco, C. L.; Enderli, M.; Kovacevic, M., “Induced gravitational collapse at extreme cosmological distances: the case of GRB 090423”, 2014, A&A, 569, A39;
3. Kovacevic, M.; Izzo, L.; Wang, Y.; Muccino, M.; Della Valle, M.; Amati, L.; Barbarino, C.; Enderli, M.; Pisani, G. B.; Li, L., “A search for Fermi bursts associated to supernovae and their frequency of occurrence”, 2014, A&A, 569, A180;
4. Ruffini, R.; Wang, Y.; Enderli, M.; Kovacevic, M.; Bianco, C. L.; Muccino, M.; Penacchioni, A. V.; Pisani, G. B.; Rueda, J. A., “GRB 130427A and SN 2013cq: A Multi-wavelength Analysis of an Induced Gravitational Collapse Event”, 2015, ApJ, 798, 10;
5. Ruffini, R.; Muccino, M.; Kovacevic, M.; Oliveira, F. G.; Rueda, J. A.; Bianco, C. L.; Enderli, M.; Penacchioni, A. V.; Pisani, G. B.; Wang, Y., “GRB 140619B: a short GRB from a binary neutron star merger leading to black hole formation”, 2015, ApJ, 808, 190;
6. Ruffini, R.; Izzo, L.; Muccino, M.; Rueda, J. A.; Barbarino, C.; Bianco, C. L.; Dereli, H.; Enderli, M.; Penacchioni, A. V.; Pisani, G. B.; Wang, Y., “Induced Gravitational Collapse in the BATSE era: the case of GRB 970828”, 2015, Astronomy Reports, 59, 626;
7. Enderli, M.; Ruffini, R.; Aimuratov, Y.; Bianco, C. L.; Kovacevic, M.; Moradi, R.; Muccino, M.; Penacchioni, A. V.; Pisani, G. B.; Rueda, J. A.; Wang, Y., “GRB 090510: a genuine short-GRB from a binary neutron star coalescing into a Kerr-Newman black hole”, submitted to ApJ.

Экхард Стробель «Критические и сверхкритические электромагнитные поля» (Eckhard Strobel, "Critical and overcritical electromagnetic fields"), защищена 13 января 2016 в Римском университете “ла Сапиенца”
Commission members: Fabio Sciarrino (Sapienza University), Ralf Schützhold (Universität Duisburg-Essen), Holger Gies (Friedrich-Schiller-Universität Jena)

We semiclassically investigate Schwinger pair production for two component electric fields depending on time.
To do so we solve the Dirac equation for two-component fields using a scattering ansatz inspired a Wentzel–Kramers–Brillouin approximation. Studying the same fields using the world-line instanton approach we find that the methods agree.
In general the results show that for two-component fields the spin distribution of produced pairs is generally not 1:1.
As a result the pair creation rates of spinor and scalar QED are different even for one pair of turning points. For rotating electric fields, the pair creation rate is dominated by particles with a specificspin depending on the sense of rotation for a certain range of pulse lengths and frequencies. We present an analytical solution for the momentum spectrum of the constant rotating field.


We also present a comparison to a method based upon the real-time Dirac--Heisenberg--Wigner (DHW) formalism for pulsed rotating electric fields. For the semiclassical method we propose to either perform numerical calculations or an additional approximation based on an analytical solution for the constant rotating field. We find that both numerical methods are complementary with respect tocomputation time as well as accuracy. The approximate method shows the same qualitative features while being computationally much faster.
In addition we study the fermionic Schwinger effect in two-dimensional de Sitter spacetime. For the constant electric field solutions for the Dirac equation can be found and the number of pairs can be computed using the standard Bogoliubov method. The solutions are used to compute the expectation value of the induced current. Comparing these results to similar studies for bosons, we find that while the results agree in the semiclassical limit, they do not generally agree. In particular, there is no occurrence of a strong current for small electric fields.
Furthermore, we generalize the result that for vanishing electric or magnetic fields the strong-field behavior of the one-loop Euler-Heisenberg effective Lagrangian of quantum electro dynamics is logarithmic for different limits of the Lorentz invariants. The logarithmic dependence can be interpreted as a lowest-order manifestation of an anomalous power behavior of the effective Lagrangian of QED, with critical exponents δ=e2/(12π) for spinor QED, and δS=δ/4 for scalar QED.

The thesis is based on following publications: 1) Alexander Blinne and Eckhard Strobel "Comparison of semiclassical and Wigner function methods in pair production in rotating fields", accepted for puplication in Phys. Rev. D (2016),
2) Clément Stahl, Eckhard Strobel, and She-Sheng Xue. "Semiclassical fermion pair creation in de Sitter spacetime", Phys. Rev. D 93 (2016) 025004
3) Eckhard Strobel and She-Sheng Xue, "Semiclassical pair production rate for rotating electric fields", Phys. Rev. D 91 (2015) 045016
4) Eckhard Strobel and She-Sheng Xue. "Semiclassical pair production rate for time-dependent electrical fields with more than one component: WKB-approach and world-line instantons", Nucl. Phys. B 886 (2014) 1153--1176
5) Hagen Kleinert, Eckhard Strobel, and She-Sheng Xue. "Fractional effective action at strong electromagnetic fields", Phys. Rev. D 88 (2013) 025049.

Новые аспиранты программы IRAP PhD

Следующие студенты получили гранты на обучение от Римского университета "ла Сапиенца" (в алфавитном порядке):
-) Мелон Фуксман Хулио Давид (Melon Fuksman Julio David, Аргентина)
-) Приморац Дария (Primorac Daria, Хорватия)

Следующие студенты получили гранты на обучение от международных программ (в алфавитном порядке):
-) Альмонакид Гуэрреро Уиллиам Александер (Almonacid Guerrero William Alexander, Колумбия)
-) Гардаи Коллодеу Лукас (Gardai Collodel Lucas, Бразилия/Венгрия)
-) Гутьеррес Сааведра Хулиан Стевен (Gutierrez Saavedra Julian Steven, Колумбия)
-) Исидоро дос Сантос Джуниор Самуэу (Isidoro dos Santos Júnior Samuel, Бразилия)
-) Мейра Линдолфо (Meira Lindolfo, Бразилия)
-) Сильва де Араужо Садовски Гуильерме (Silva de Araujo Sadovski Guilherme, Бразилия)
-) Урибе Суарез Хуан Давид (Uribe Suárez Juan David, Колумбия)
-) Виэйра Лобато Роналду (Vieira Lobato Ronaldo, Бразилия)

Недавние публикации результатов конференций

Доклады конференции GX4 Труды международной конференции по гравитации и космологии / 4-й конфрененции Галилея-Сюй Гуанци в Пекине – Китай, 4-8 мая, 2015 были опубликованы в специальном выпуске журнала International Journal of Modern Physics A, Volume: 30, Number: 28n29 (20 October 2015) — 100-летие создания Альбертом Эйнштейном общей теории относительности под редакцией Р.Г. Каи, Р. Руффини и И.Л. Ву, см.: http://www.worldscientific.com/toc/ijmpa/30/28n29

Доклады конференции 2CL Труды второй конференции Чезаре Латтеса, пришедшей в Рио де Жанейро, Нитерой, Жоао Пессоа, Ресифе, Форталеза, Бразилия, с 13 по 22 апреля 2015 года были опубликованы в AIP Conference Proceedings Series, Vol. 1693 (Editors: Ulisses Barres de Almeida, Pascal Chardonnet, Rodrigo Picanco Negreiros, Jorge Rueda, Remo Ruffini, Gregory Vereshchagin and César Zen Vasconcellos), 2015, see: http://scitation.aip.org/content/aip/proceeding/aipcp/1693 См. также лекцию профессора Руффини: http://www.icranet.org/documents/lecture_brasilia.pdf