Ряд недавних выдающихся достижений в астрономии, таких как открытие межзвездных объектов 1I/Оумуамуа и 2I/Борисов, выявление признаков присутствия "планеты 9" в Солнечной системе, новые результаты о распределении темной материи в Галактике, сделали в последние годы проблему захвата в задаче N тел особенно актуальной. С другой стороны, открытие множества экзопланет выдвинули в современную повестку дня классическую проблему долговременной устойчивости планетных систем, тогда как еще четверть века назад эта проблема могла быть реально поставлена только в отношении Солнечной системы.
Широкое поле приложений для теории захвата и динамической дезинтеграции открывается в связи с массовыми открытиями и наблюдениями малых тел Солнечной системы и экзопланетных систем как с помощью наземных инструментов, так и с помощью космических телескопов. Эти открытия дают обширный материал для динамических исследований.
Особенно актуальной, в последние годы, проблему захвата в задаче N тел сделали такие события в астрономии как открытие межзвездных объектов 1I/Оумуамуа и 2I/Борисов, выявление признаков присутствия "планеты 9" в Солнечной системе, новые результаты о распределения темной материи в Галактике. С другой стороны, открытие множества экзопланет выдвинули в современную повестку дня классическую проблему долговременной устойчивости планетных систем. Еще четверть века назад эта проблема могла быть реально поставлена только в отношении Солнечной системы.
Планируемые исследования в рамках проекта ориентированы на анализ современных данных и результатов, основаны на новых теоретических подходах, и поэтому являются исключительно новыми и актуальными.
Наиболее важные новые результаты участников заявленного проекта, составляющие его задел, заключаются в следующем.
Впервые установлены закономерности формирования кольцевых многополосных структур, обусловленных наличием планет, в планетезимальных дисках одиночных и двойных звезд. (T.V.Demidova, I.I.Shevchenko, MNRAS, 463, L22–L26 (2016).) Результаты этого исследования включены в ряд важнейших достижений астрономических исследований НСА РАН за 2017 г.
С использованием методов теории симплектических отображений впервые построена теория планетных хаотических зон в планетезимальных дисках, позволяющая аналитически оценивать основные параметры этих зон – радиальные размеры, скорости расчистки, ляпуновские шкалы времени. (I.I.Shevchenko, Astron. J., v. 160, id. 212 (2020).)
Путем массовых численных экспериментов получены данные о свойствах планетных хаотических зон, согласующиеся с построенной теорией. (T.V.Demidova, I.I.Shevchenko, Astronomy Letters, Vol. 46, pp. 774–782 (2020).)
Исполнители проекта ранее активно и успешно участвовали в работах по созданию алгоритмических и программных средств для задач небесной механики. Т.В.Демидова и Д.В.Микрюков разработали и программно реализовали численные алгоритмы для решения ряда задач орбитальной динамики. И.И.Шевченко создан компьютерно-алгебраический пакет, предназначенный для нормализации гамильтоновых систем с помощью методов компьютерной алгебры (на языке Мейпл) с целью решения проблем нормализации высокой степени аналитической сложности. (И.И.Шевченко, 2008, Computer Physics Commun. 178, 665).
Создан программный пакет для расчетов полных ляпуновских спектров динамических систем на основе метода HQRB (Шевченко И.И., Куприянов В.В., 2002, Astron. Astrophys., 394, 663). Разработаны программные средства для исследования устойчивости орбитальной динамики и определения областей устойчивого движения в пространстве орбитальных параметров для широкого класса небесно-механических задач.
