Космические лучи ультравысоких энергий как инструмент астрофизической исследований

• Автор: Урысон, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СВЕДЕНИЯ ИЗ ФИЗИКИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ И

АСТРОФИЗИКИ

1.1. Очень коротко о космических лучах

1.1.2. Широкие атмосферные ливни

1.1.3. Регистрация частиц ультравысоких энергий

1.2. Астрофизическое введение

1.2.1. Небесные координаты и единицы длины

1.2.2. Метагалактика. Закон Хаббла

1.2.3. Классификация галактик. Галактики с активными ядрами
1.2.4. Наша Галактика
1.2.5. Реликтовое излучение. ГЗК-эффект
ГЛАВА 2. ОТОЖДЕСТВЛЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ УЛЬТРАВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ
2.1. Введение
2.2. Статистика ливней и каталоги возможных источников
2.3. Метод отождествления
2.4. Поиск сейфертовских галактик
2.5. Поиск лацертид
2.6. Поиск радиогалактик и рентгеновских пульсаров
2.7. Распространение частиц в магнитных полях
2.8. Обсуждение
2.9. Заключение

ГЛАВА 3. ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ УСКОРЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ОТОЖДЕСТВЛЕННЫХ ИСТОЧНИКАХ
3.1. Введение
3.2. Предложенные ранее модели ускорения космических лучей
3.3. Условия в активных ядрах
3.4. Ускорение космических лучей в сейфертовских ядрах
3.5. Выход частиц из источников
3.5.1. Энергетические потери частиц во взаимодействиях с фотонами
3.5.2. Энергетические потери в магнитных полях
3.6. Оценки энергии галактик-источников
3.7. Заключение
ГЛАВА 4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЧАСТИЦ В МЕЖГАЛАКТИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ УЛЬТРАВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ
4.1. Введение
4.2. Описание модели
4.3. Вычисления
4.4. Результаты
4.4.1. Максимальная энергия частиц в источнике
4.4.2. Спектры протонов, падающих на установку ,г
4.5. Оценки светимости источников в космических лучах
4.6. Обсуждение
4.7. Заключение
ГЛАВА 5. ВОЗМОЖНОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ КЛАСТЕРОВ В КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧАХ УЛЬТРАВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ
5.1. Введение
5.2. Частота регистрации космических лучей от одйЬго источника
5.3. Анализ кластеров, зарегистрированных на установке АСАБА
5.4. Обсуждение
5.5. Заключение
ГЛАВА 6. МЕЖГАЛАКТИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
КАСКАДЫ
6.1. Введение
6.2. Электромагнитные каскады
6.3. Описание модели
6.4. Вычисления
6.5. Основные количественные черты каскада в принятых моделях
6.6. Результаты
6.7. Обсуждение
6.8. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2.5. Поиск лацертид
Лацертиды были предложены в качестве источников КЛ Кардашевым (1995). Поиск лацертид мы проводили по каталогу (Верон-Сетти и Верон, 1998, 2001). В нем приведены не только лацертиды, но и активные ядра, принадлежность которых к лацертидам надежно не установлена. Вероятности случайного попадания всех этих объектов в поле поиска равны: в группе из 63 ливней без отбора по галактической широте прихода Р,(45)<4.0-10'5, Р2(56)=6.0 10'5, Р3(57)=2.3-10-2; в группе из 54 ливней с |6|>11.2°
Р,(42)<3.0 -10'5, Л2(51)=3.4-10*4, Р3(51)=1.0-10''; в группе из 37 ливней с |6|>21.9°
Р,(36)<4.0 -10'5, Р2(36)=2.5-10'3, Л3(36)=8.7-Ю; в группе из 27 ливней с |6|>31.7°
Р,(27)<4.0 -10'5, Р2(27)=5.2-10'2, Р3(27)=4.5-10Л
При поиске источников среди ядер, надежно установленных как лацертиды, вероятности случайного попадания равны:
в группе из 63 ливней без отбора по галактической широте прихода Р1(38)<1.-10'5,Р2(48)=4.7-10'4,з(53)=1.0-10'2; в группе из 54 ливней с |£>|>11.2°
Р,(42)<3.-10‘5, Р2(43)=6.9-10'3, Р3(47)=7.5-10'2; в группе из 37 ливней с |6|>21.9°
Л(28)<3. -Ю'5, Р2(33)=1.8-10'3, Р3(35)=4.0-10'2; в группе из 27 ливней с |£|>31.7°
Р,(24)<1.0-10'5, Р2(26)=1.2-10’2, Р3(27)=2.0-10'1.
Гипотеза о случайных попаданиях отвергается на уровне достоверности, большем 0.99730 при поиске в области однократной ошибки, и в некоторых случаях в поле двойной ошибки. Наряду с сейфертовскими галактиками