Мазерное синхротронное излучение плазменного токового слоя в приложении к радиоизлучению пульсара
Корягин Сергей Александрович
Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН
Постер на HEA-2022
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2009R%26QE...52..413K
В. В. Железняков (ИПФ РАН); С. А. Корягин (ИПФ РАН; ННГУ им. Н. И. Лобачевского)
В случае широкого распределения частиц по направлению импульса, мазерный механизм синхротронного излучения реализуется в плазменной среде, где фазовая скорость волн превышает скорость света. В работе показано, что максимальный инкремент мазерного излучения на заданной частоте реализуется при условии, что плотность энергии частиц релятивистской плазмы порядка плотности энергии магнитного поля. Указанное условие достигается в плазменном токовом слое, где давление среды скомпенсировано давлением магнитного поля. Для модельного токового слоя Харриса указан диапазон частот и направлений, в котором мазерное излучение избегает последующей реабсорбции в крыльях слоя и выходит к наблюдателю. Реабсорбция "отключается" за счёт того, что первая синхротронная гармоника среды поднимается выше частоты волны при распространении из центра слоя наружу. В таком режиме излучение усиливается в 2 раза на трассе длиной порядка ларморовского радиуса релятивистского электрона --- очень короткой по сравнению с толщиной слоя. Поэтому уровень выходящего излучения обусловлен насыщением усиления. Рассмотрен вариант насыщения волнового поля на уровне так называемой релятивистской напряжённости. Получен лоренц-фактор релятивистских электронов порядка 350 и индукция магнитного поля порядка 10 кГс в области мазерного синхротронного излучения в предположении, что радиоизлучение пульсара в Крабовидной туманности на низкочастотной границе около 100 МГц насыщается на уровне релятивистской напряжённости в источнике около светового цилиндра. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 20-02-00104а.
Другие доклады автора