Квантовая динамическая локализация в автоионизационных состояниях атома водорода в условиях фотосферы магнитного белого карлика
Корягин Сергей Александрович
Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН
Постер на HEA-2023
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2011R%2526QE...53..650A
С. А. Корягин (Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН; Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского)
Наложение магнитного поля порождает полностью связанное классическое движение электрона в кулоновском поле ядра не только при отрицательной, но и положительной энергии (в ненулевой по объёму области фазового пространства). В квантовом подходе полностью связанное классическое движение соответствует автоионизационному состоянию замагниченного водородоподобного атома/иона. В условиях нейтронной звезды электрон локализован на одном уровне Ландау в автоионизационном состоянии и совершает регулярное колебание вдоль магнитного поля в кулоновском потенциале ядра. Дискретные значения энергии автоионизационных состояний образуют узкую квазиридберговскую серию, примыкающую снизу к квантованной энергии циклотронного вращения свободного электрона. В более слабом магнитном поле белого карлика квазиридберговские серии от разных уровней Ландау взаимно перекрываются, что создаёт условия для хаотического изменения дискретных значений энергии автоионизационных состояний при вариации магнитной индукции.
В классическом подходе свободное и полностью связанное движение электрона с положительной энергией разделено так называемым инвариантным тором --- специфической траекторией, плотно заполняющей двумерное многообразие в классическом фазовом пространстве системы. Квантовый переход между свободным и связанным движением представляет собой туннелирование сквозь инвариантный тор. Частица эффективно проникает сквозь тор лишь в узких полосах энергии, составляющих дискретный спектр автоионизационных состояний. Вместе с тем классическое перемещение электрона по уровням Ландау к инвариантному тору может быть остановлено квантовым эффектом динамической локализации, происходящем от дискретности энергии циклотронного вращения. Квантовая динамическая локализация расширяет область классического фазового пространства, в которую электрон проникает лишь при дискретных значениях энергии.
Дискретизация энергии квазисвязанного движения электрона около ядра перераспределяет тормозное излучение и столкновительное поглощение замагниченной плазмы из континуума в спектральные линии. Данное обстоятельство способствует просветлению фотосферы одиночного магнитного белого карлика в континууме по столкновительному поглощению (и фотоионизации). В сообщении указаны прицельные параметры кулоновских столкновений с квантовой динамической локализацией квазисвязанного движения электрона около ядра в условиях магнитного белого карлика.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 19-72-10111-П.