ТОКОВЫЙ СЛОЙ КАК ОПТИМАЛЬНЫЙ СИНХРОТРОННЫЙ МАЗЕР НА РАДИОПУЛЬСАРЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На примере релятивистской плазмы с изотропным моноэнергетическим распределением электронов и позитронов показано, что в мазерном режиме максимальное возможное усиление синхротронного излучения на расстоянии в длину волны достигается в среде, где плотность энергии магнитного поля порядка плотности энергии частиц. Указанное соотношение плотностей энергии соответствует токовому слою (типа слоя Харриса). Получены лоренц-фактор электронов 350 и индукция магнитного поля 10 кГс в области мазерного радиоизлучения для пульсара в Крабовидной туманности. Оценка предполагает, что оптическое и когерентное радиоизлучение объекта происходит от одного синхротронного источника в форме токового слоя. Диаметр источника должен превышать радиус светового цилиндра примерно в 6 раз, чтобы мазерное волновое поле взаимодействовало с частицами в линейном режиме, в частности, сохраняло свою фазовую скорость выше скорости света в вакууме — необходимое условие для синхротронной неустойчивости.

Об авторах

С. А. Корягин

Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН; Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: koryagin@ipfran.ru
Россия, Нижний Новгород; Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Арп и др. (U. Arp, G.T. Fraser, A.R. Hight Walker, T.B. Lucatorto, K.K. Lehmann, K. Harkay, N. Sereno, and K.-J. Kim), Phys. Rev. Spec. Top. Accel. Beams 4, 054401 (2001).
  2. Бьёрнсон и др. (C.-I. Björnsson, A. Sandberg, J. Sollerman), Astron. Astrophys. 516, A65 (2010).
  3. Бюхлер, Бландфорд (R. Bühler and R. Blandford), Rep. Prog. Phys. 77, 066901 (2014).
  4. Вестфолд (K.C. Westfold), Astrophys. J. 130, 241 (1959).
  5. Гинзбург и др. (V.N. Ginzburg, E.V. Katin, E.A. Khazanov, A.V. Kirsanov, V.V. Lozhkarev, G.A. Luchinin, A.N. Mal’shakov, M.A. Martyanov, et al.), AIP Conf. Proc. 1228, 71 (2010).
  6. Голден и др. (A. Golden, A. Shearer, R.M. Redfern, G.M. Beskin, S.I. Neizvestny, V.V. Neustroev, V.L. Plokhotnichenko, and M. Cullum), Astron. Astrophys. 363, 617 (2000).
  7. Дансон и др. (C.N. Danson, C. Haefner, J. Bromage, T. Butcher, J.-C.F. Chanteloup, E.A. Chowdhury, A. Galvanauskas, L.A. Gizzi, et al.), High Power Laser Sci. Engin. 7, e54 (2019).
  8. Железняков В.В., Излучение в астрофизической плазме (М.: Янус-К, 1997).
  9. Железняков В.В., ЖЭТФ 51, 570 (1966).
  10. Железняков и др. (V.V. Zheleznyakov, G. Thejappa, S.A. Koryagin, and R.G. Stone), Geophysical Monograph Series (Washington: Am. Geophys. Union, 2000), v. 119, p. 57.
  11. Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В., Мартьянов В.Ю., Тарасов С.В., УФН 186, 1267 (2016).
  12. Крузиус, Шликейзер (A. Crusius and R. Schlickeiser), Astron. Astrophys. 195, L9 (1988).
  13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., Теория поля (М.: Физматлит, 2003), §48, задача 2.
  14. Любарский (Y. Lyubarsky), Astrophys. J. 652, 1297 (2006).
  15. Мак-Крей (R. McCray), Science 154, 1320 (1966).
  16. Пьяцца и др. (A. Di Piazza, C. Müller, K.Z. Hatsagortsyan, and C.H. Keitel), Rev. Mod. Phys. 84, 1177 (2012).
  17. Сагив, Ваксман (A. Sagiv and E. Waxman), Astrophys. J. 574, 861 (2002).
  18. Согласнов (V. Soglasnov), Proc. of the 363 WE-Heraeus Seminar on Neutron Stars and Pulsars ‘‘40 years after the Discovery’’, 68 (2007).
  19. Соллерман и др. (J. Sollerman, J. Selsing, P.M. Vreeswijk, P. Lundqvist, and A. Nyholm), Astron. Astrophys. 629, A140 (2019).
  20. Спада и др. (M. Spada, M. Salvati, and F. Pacini), Astrophys. J. 511, 136 (1999).
  21. Тимиркеева, Малов (M. Timirkeeva and I. Malov), Astrophys. Space Sci. 365, 190 (2020).
  22. Уайлд и др. (J.P. Wild, S.F. Smerd, and A.A. Weiss), Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1, 291 (1963).
  23. Хангулян и др. (D. Khangulyan, M.V. Barkov, and S.B. Popov), Astrophys. J. 927 (1), 2 (2022).
  24. Церутти и др. (B. Cerutti, J. Mortier, and A.A. Philippov), MNRAS 463, L89 (2016а).
  25. Церутти и др. (B. Cerutti, A.A Philippov, and A. Spitkovsky), MNRAS 457, 2401 (2016б).
  26. Шкловский (I.S. Shklovsky), Astrophys. J. Lett. 159, L77 (1970).
  27. Эйлек, Ханкинс (J.A. Eilek and T.H. Hankins), J. Plasma Phys. 82, 635820302 (2016).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Pleiades Publishing, Ltd., 2023