РЕЛЯТИВИСТСКОЙ АСТРОФИЗИКИ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ

- задачи, возникающие при изучении астрофизич. явлений, в к-рых существенны релятивистские эффекты, т. е. эффекты специальной или общей теории относительности.

Принято разделять Р. а. м. з. на задачи, относящиеся к космологии - науке о строении и эволюции Вселенной, и задачи релятивистской астрофизики отдельных небесных тел. Примером космологич. решения, описывающего расширение (или сжатие) однородной и изотропной Вселенной, является решение А. А. Фридмана. Однородные анизотропные космологич. решения классифицированы (выделено 9 типов по Бианки) и хорошо изучены. Детально изучены анизотропные и неоднородные решения, представляющие собой малые отклонения от решения Фридмана (линейное приближение), и построены некоторые простые нелинейные решения.

Особое место занимает проблема, связанная с наличием особой точки в общем космологич. решении, в к-рой достигается бесконечная плотность вещества и бесконечная кривизна пространства-времени. Показано, что сингулярность неизбежна в прошлом в условиях, имеющих место в реальной Вселенной, и построено общее решение уравнений общей теории относительности с . сингулярностью. Активно исследуется возможность построения космологич. решений без сингулярности, связанная с выходом за рамки классической общей теории относительности.

Большой класс Р. а. м. з. связан с изучением взаимодействия реликтового излучения, заполняющего пространство, с веществом в ходе расширения Вселенной и физич. процессов, способных породить такое излучение.

Р. а. м. з. для отдельных небесных тел касаются равновесия и устойчивости звезд и звездных скоплений. Найдены равновесные массы белых карликов и нейтронных звезд и изучен релятивистский коллапс более массивных звезд, превращающихся в т. н. "черные дыры" - объекты, к-рые можно обнаружить лишь по проявлению их гравитационного поля. В связи с задачей поиска и изучения релятивистских объектов (нейтронных звезд, "черных дыр" и др.) рассматривается задача об аккреции на них вещества с магнитным полем.

К Р. а. м. з. относится также исследование гравитационного излучения. В слабом гравитационном поле в пустоте возмущения, напр. инварианта кривизны, подчиняются волновому уравнению, и поле тяготения распространяется в пространстве подобно электромагнитным волнам.

Лит.:[1] 3 е л ь д о в и ч Я. Б., Н о в и к о в И. Д., Релятивистская астрофизика, М., 1967; [2] и х ж е, Теория тяготения и эволюция звезд, М., 1971; [3] и х ж е, Строение и эволюция Вселенной, М., 1975; [4] П и б л с П., Физическая космология, пер. с англ., М., 1975; [5] М и з н е р Ч., Т о р и К., У и л е р Д ж., Гравитация, т. 2-3, пер. с англ., М., 1977; [6] Л и ф ш и ц Е. М., "Ж. экспериментальной и теоретич. физики", 1946, т. 16, с. 587-602; [7] Б е л и н с к и й В. А., Л и ф ш и ц Е. М., Х а л а т н и к о в И. М., "Успехи физ. наук", 1970, т. 102, с. 463-500; [8] Б р а г и н с к и й В. Б., там же, 1965, т. 86, с. 433-46. А. А. Рузмайкин.