Влияние магнитного поля на бета-процессы в релятивистской умеренно вырожденной плазме
Огнев И.С.

Received: January 21, 2016

DOI: 10.7868/S0044451016100126

PDF (530.7K)

Исследуется влияние магнитного поля произвольной напряженности на бета-распад и кроссинг-симметричные к нему процессы. С использованием ковариантной техники вычисления получено выражение для квадратов S-матричных элементов данных реакций, которое справедливо в том числе и в системах отсчета, где среда движется как целое вдоль линий напряженности магнитного поля. Для случая умеренно вырожденной плазмы получены простые аналитические выражения для коэффициентов излучения нейтрино и антинейтрино, которые полностью характеризуют излучательную и поглощательную способности рассматриваемой среды. Показано, что используемое приближение хорошо выполняется для таких объектов, как сверхновые с коллапсом центральной части и аккреционные диски вокруг черных дыр, причем бета-процессы выступают в этих объектах как доминирующие нейтринные реакции. Полученные аналитические выражения для коэффициентов излучения являются хорошим приближением для описания взаимодействия электронных нейтрино и антинейтрино со средой рассматриваемых объектов и справедливы при произвольной напряженности магнитного поля. Ввиду простоты, они легко могут быть включены в магнито-гидродинамическое моделирование сверхновых и аккреционных дисков, а также использоваться для расчета распространения в них нейтрино и антинейтрино. Для случая оптически прозрачной плазмы получены скорости бета-процессов и излучаемые в них энергия и импульс. Показано, что передаваемый среде макроскопический импульс линейно возрастает с ростом напряженности магнитного поля и может существенно влиять на динамику сверхновых и аккреционных дисков в областях, где плазма вырождена. Также показано, что при характерной для сверхновых и аккреционных дисков напряженности магнитного поля Гс скорости бета-процессов и излучаемая в них энергия подавляются по сравнению с бесполевым случаем. Особенно сильно подавление проявляется для реакции с участием нейтрино.