Статистическое ускорение и пространственная диффузия космических лучей в турбулентной среде
Рубрика:
| 1Фёдоров, ЮИ, 1Шахов, БА, 2Стеглик, М 1Главная астрономическая обсерватория Национальной академии наук Украины, Киев, Украина 2Институт экспериментальной физики Словацкой академии наук, Кошице, Словакия |
| Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2013, 29(1):3-25 |
| Start Page: Космическая физика |
| Язык: русский |
Аннотация: Рассмотрен процесс статистического ускорения космических лучей в турбулентной среде. Предполагается, что заряженные частицы приобретают энергию в ограниченной области пространства и покидают область ускорения вследствие пространственной диффузии, обусловленной рассеянием космических лучей в турбулентных магнитных полях. Получены аналитические решения уравнения переноса космических лучей и исследованы равновесные пространственно-энергетические распределения частиц высокой энергии в пределах области ускорения и вне нее. |
| Ключевые слова: космические лучи, турбулентная среда, уравнение |
References:
1. М. Абрамовиц, И. Стиган, Справочник по специальным функциям, ( М.: Наука, 1979.—832 c.)
2. И. С. Кардашев, "Нестационарность спектров молодых источников нетеплового космического радиоизлучения". Астрон. журн. 39 (3), -393— 409 (1962).
3. А. П. Прудников, Ю. А. Брычков, О. И. Маричев, Интегралы и ряды, ( М.: Наука, 1981.—800 с.)
4. Б. А. Тверской, "К теории статистического ускорения Ферми". Журн. эксперим. и тео-рет. физики. 52 (2), 483—497 (1967).
5. И. Н. Топтыгин, Космические лучи в межпланетных магнитных полях, ( М.: Наука, 1983.—302 c.)
6. Ю. И. Федоров, "Статистическое ускорение космических лучей в анизотропной, турбулентной среде". Кинематика и физика небес. тел. 27 (1), 3—24 (2011).
7. A. Achterberg, "On the nature of small amplitude Fermi acceleration". Astron. and Astrophys. 97, 259—264 (1981).
8. M. J. Aschwanden, "Particle acceleration and kinematics in solar flares". Space Sci. Rev. 101, 1—227 (2002).
9. P. A. Becker, T. Le, C. D. Dermer, "Time-dependent stochastic particle acceleration in astrophysical plasmas". Astrophys. J. 647 (1), 539—551 (2006).
10. C. D. Dermer, J. A. Miller, H. Li, "Stochastic particle acceleration near accreting black holes". Astrophys. J. 456 (1), 106—118 (1996).
11. W. Droege, R. Schlickeiser, "Particle acceleration in solar flares". Astrophys. J. 305 (2), 909—912 (1986).
12. Z. Fan, S. Liu, C. L. Fryer, "Stochastic electron acceleration in the TeV supernova remnant RX J 1713. 7-3946: The high energy cutoff". Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 406, 1337—1349 (2009).
13. Yu. I. Fedorov, M. E. Katz, L. L. Kichatinov, M. Stehlik, "Cosmic-ray kinetics in a random anisotropic reflective non-invariant magnetic field". Astron. and Astrophys. 260, 499—509 (1992).
14. Yu. I. Fedorov, M. Stehlik, "Cosmic ray energetic spectra and its evolution in helical plasma turbulence". Proc. 21—st Europ. Cosmic Ray Symp, Kosice, 2008. P. 297—302. (Kosice, 2008).
15. Yu. Fedorov, M. Stehlik, "Stochastic acceleration by induced electric field versus Fermi acceleration", J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.—2010.—43, N 18.—P. 185701.,
16. E. Fermi, "On the origin of the cosmic radiation". Phys. Rev. 75 (8), 1169—1174 (1949).
17. L. Fletcher, H. S. Hudson, "Impulsive phase flare energy transport by large-scale Alfven waves and the electron acceleration problem". Astrophys. J. 675 (2), 1645—1655 (2008).
18. D. Melrose, "On the formation of energy spectra in synchrotron sources". Astrophys. Space Sci. 5, 131—169 (1969).
19. P. Mertsch, "A new analytic solution for 2-nd order Fermi acceleration". Arxiv (astro—ph) 1110. 6644..
20. J. A. Miller, P. I. Cargill, A. G. Emslie, et al., "Critical issues for understanding particle acceleration in impulsive solar flares". J. Geophys. Res. 102, 14631—14659 (1997).
21. J. A. Miller, N. Guessom, R. Ramaty, "Stochastic Fermi acceleration in solar flares". Astro-phys. J. 361 (2), 701—708 (1990).
22. J. A. Miller, RosaLa, R. L. Moore, "Stochastic electron acceleration by cascading fast mode waves in impulsive solar flares". Astrophys. J. 461 (1), 445—464 (1996).
23. J. A. Miller, D. A. Roberts, "Stochastic proton acceleration by cascading Alfven waves in impulsive solar flares". Astrophys. J. 452 (2), 912—932 (1995).
24. I. Mochol, M. Ostrowski, "Validity range of the escape term approximation in the momentum diffusion equation". Proc. 31—st Int. Cosmic Ray Conf. , SH—2. 5—0226(Lodz, Poland, 2009)
25. B. T. Park, V. Petrosian, "Fokker-Planck equations of stochastic acceleration: Green’s func-tions and boundary conditions". Astrophys. J. 446 (2), 699— 716 (1995).
26. R. Ramaty, R. J. Murphy, "Nuclear processes and accelerated particles in solar flares". Space Sci. Rev. 45, 213—268 (1987).
27. R. Schlickeiser, Cosmic ray astrophysics, Berlin — Heidelberg: Springer-Verlag, 2002.—519 p.)
28. P. Schneider, "A comment on second-order Fermi acceleration". Astron. and Astrophys. 269, L13—L15 (1993).
29. J. Steinacker, R. Schlickeiser, "Stochastic acceleration of solar protons in the trans-relativistic region". Astron. and Astrophys. 224, 259—266 (1989).
30. J. J. P. Virtanen, R. Vainio, "Stochastic acceleration in relativistic parallel shocks". Astro-phys. J. 621 (1), 313—323 (2005).
31. Y. G. Zheng, L. Zhang, "Stochastic acceleration of relativistic particles in a turbulent magnetic field". Proc. 32—nd Int. Cosmic Ray Conf. 8, P. 174(Beijing, China, 2011)