СЕРФИНГ И ГЕНЕРАЦИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В РЕЛЯТИВИСТСКИХ УДАРНЫХ ВОЛНАХ
Кичигин Г.Н.

Received: March 26, 2009

PACS: 98.70.Sa

DJVU (119.5K)

PDF (263K)

Рассматривается задача о генерации космических лучей за счет серфотронного ускорения (серфинга) заряженных частиц в релятивистских ударных волнах магнитозвукового типа (ветвь быстрого магнитного звука), распространяющихся в замагниченной космической плазме. Подробно исследуется зависимость эффективности серфотронного ускорения частиц от угла θ_Bn между нормалью к плоскости фронта ударной волны и вектором магнитного поля, существующего в плазме перед фронтом волны. Показано, что для углов, удовлетворяющих условию χ =βΓ\tgθ_Bn\geq 1, где β=U/c, Γ= (1-β²)^-1/2, U - скорость движения волны, c - скорость света, частицы теоретически могут за счет серфинга ускоряться неограниченное время и получить неограниченную величину энергии. Для углов, удовлетворяющих условию χ<1, кинетическая энергия \cE частиц ограничена величиной \cE=2mc²χ ²/(1-χ ²) (m - масса покоя частицы). Основной вывод работы состоит в том, что при генерация космических лучей за счет серфотронного механизма ускорения частиц на фронте релятивистской ударной волны эффективна и в том случае, когда угол θ_Bn очень мал, т. е. существенно отличается от прямого. Приводятся оценки энергии частиц, ускоренных за счет серфинга в релятивистских джетах.