Релятивистская интенсивность как уровень насыщения мазерного изгибного радиоизлучения пульсара в Крабовидной туманности
Корягин Сергей Александрович
Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН
В рассмотрении на HEA-2024
https://doi.org/10.31857/S0320010823120045
С. А. Корягин
Наблюдаемая мощность среднего за период низкочастотного радиоизлучения пульсара в Крабовидной туманности (на частотах порядка 100 МГц) достигает уровня так называемой релятивистской интенсивности, если диаметр источника порядка или меньше радиуса светового цилиндра (Soglasnov, 2007; Корягин, 2023). При указанном уровне напряжённости волнового электромагнитного поля покоящийся электрон приобретает осцилляторную скорость порядка скорости света. В свою очередь, для релятивистской частицы амплитуда осцилляций кинетической энергии становится порядка её невозмущённого значения (Ландау и Лифшиц, Т. 2, § 48). Настолько сильные осцилляции энергии нарушают фазовый синхронизм электрона/позитрона и излучаемой волны, необходимый для мазерного механизма излучения, и тем самым способны определять уровень насыщения волнового поля в источнике. В докладе рассмотрено изгибное излучения пульсара в стандартной модели полого конуса (Radhakrishnan and Cooke, 1969). Предполагаем, что мазерный механизм изгибного излучения занимает предельно широкий диапазон — вплоть до частоты максимума спонтанного излучения данного типа. Вышеизложенный подход связывает частоту излучения и характерное расстояние от звезды, где оно генерируется, а также устанавливает поперечное сечение источника в зависимости от частоты. Условие насыщения мазерной генерации на уровне релятивистской интенсивности волнового поля определяет спектральную плотность потока F_nu выходящего излучения в виде степенной функции частоты nu^-3, показатель которой -3 совпадает с наблюдаемым значением для пульсара в Крабовидной туманности в диапазоне 100 МГц — 1 ГГц (Buhler and Blandford, 2014). Таким образом, выполненный расчёт демонстрирует возможность насыщения мазерного изгибного излучения радиопульсара в Крабовидной туманности на уровне релятивистской интенсивности, что существенно для выбора механизма радиоэмиссии астрофизических объектов данного типа. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России (государственное задание ИПФ РАН по теме FFUF-2023-0002 "Структуры, динамика и волны в лабораторной и космической плазме, квантовых материалах и газах").
Другие доклады автора
2023Квантовая динамическая локализация в автоионизационных состояниях атома водорода в условиях фотосферы магнитного белого карлика
2022Квазикогерентное тормозное излучение в низкотемпературной плазме фотосферы магнитного белого карлика
2022Мазерное синхротронное излучение плазменного токового слоя в приложении к радиоизлучению пульсара
2021Пилообразный профиль релятивистски сильной электромагнитной волны в гигантском импульсе радиоизлучения пульсара
2017Дихроизм плазмы по столкновительному поглощению в фотосфере одиночного белого карлика с квантующим магнитным полем
2015Уменьшение столкновительного поглощения излучения в плазме фотосфер магнитных белых карликов с квантующим магнитным полем