Перенос излучения и радиационное давление в плазменных оболочках магнитных вырожденных звезд

• Автор: Сербер, Александр Волькович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 176 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Перенос циклотронного излучения в разреженной плазме
1.1 Динамика населенностей уровней Ландау в бес-столкновительной плазме
1.2 йзлучательная способность и коэффициент поглощения на циклотронных частотах
1.3 Конверсия мод при циклотронном рассеянии в квазиоднородном магнитном поле
1.4 Термализация циклотронного излучения в плазме
1.5 Р ассеяние циклотронного излучения в движущейся плазме
2 Давление излучения в плазме на вырожденных звездах
2.1 Давление излучения в фотосферах магнитных вырожденных звезд
2.2 Критическая температура и потеря массы магнитных вырожденных звезд
2.3 Давление излучения и распределение плазмы в магнитосферах белых карликов. Радиационные дисконы
3 Циклотронные эффекты на магнитных выро-

жденных звездах
3.1 Интерпретация особенностей на кратных частотах в спектрах космических гамма-всплесков
3.2 Наблюдательные проявления горячей короны магнитного белого карлика СИ
3.3 Интерпретация ультрафиолетового спектра магнитного белого карлика С1Б
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Вырожденные звезды — белые карлики и нейтронные звезды — представляют собой конечные продукты эволюции обычных звезд. В недрах вырожденных звезд вещество в целом или какая-либо его компонента находится в состоянии вырождения [1,2]. Белые карлики с радиусами порядка размеров Земли 108~109см) и массами, сравнимыми с массой Солнца М®~2 1033г. удерживает от гравитационного коллапса давление вырожденных электронов. Нейтронные звезды могут иметь массы ~ (1 — 3)М@ при размерах порядка 10е см. Они поддерживаются в равновесии главным образом за счет давления вырожденных нейтронов, образовавшихся при обратном бета-распаде. Средняя плотность нейтронных звезд сравнима с ядерной.
Белые карлики доступны для непосредственных наблюдений в течение длительного периода их остывания. В настоящее время диапазон наблюдений этих объектов простирается от радиоволн до рентгеновских лучей. Дополнительным источником излучения белых карликов, входящих в состав двойных систем, может быть аккреция
— перетекание вещества с обычной звезды-компаньона. В этом случае белые карлики могут наблюдаться как стационарные или вспыхивающие источники излучения
— поляры и катаклизмические переменные [3,4].
Спектральные и поляриметрические наблюдения позволили обнаружить у белых карликов магнитные поля й~106 — 109 Гс [5,6]. О наличии таких полей свидетельствует линейная и круговая поляризация оптического излучения этих объектов, а также наблюдаемые зеемановские смещения спектральных линий водорода. Не исключено, что некоторые линии и полосы в оптических и ультрафиолетовых спектрах этих звезд формируются за счет резонансного взаимодействия плазмы в их окрестностях с излучением на электронной циклотронной частоте шв — еВ/тс и ее гармониках (з — целое число). В частности, циклотронную природу могут иметь широкая и глубокая полоса депрессии на длинах волн 2000-3000 А в УФ-спектре СВ 229 [7,8], полоса поглощения с центром на длине волны 5260 А, шириной 2400 А и глубиной

сации, рассмотрим начальную задачу об эволюции населенностей уровней Ландау в однородной безграничной «бесстолкновительной» плазме (с — ие/А -4-Ої под действием циклотронного излучения на первой гармонике. Соответствующие уравнения для населенностей и для производящей функции имеют вид
= и + 1)1(1 + Чі)М]+1 — 9і Ау] - Я(1 + 9і)А'у - дЛ-( Пд дТ дя
(<7із - ді - 1)2
(1.45)
Здесь введено безразмерное время
Т = Лу.
а величина <71 в общем случае является функцией времени.
Умножая (1.44) на ] и суммируя по всем j либо эквивалентным, более простым способом — дифференцируя (1.45) по с в точке 9=1, мы приходим к у равнению
— = -£ + £1 (1-46)
для полной энергии электронов на уровнях Ландау (1.21) или пропорционального
ей первого факториального момента М1 — £/= (52/<9ц)<=1- Это уравнение, в котором
£ = НшВ1qlN, (1-47)
легко интегрируется в квадратурах:
М'(Т) = (I )„, = /4 = "1(0)е'т + <Ы8)
Яг (Т)= Г Ч1{Г)ет-т'ЧГ. (1.49)
Многократное дифференцирование (1.45) по < в точке <; = 1 приводит к уравнениям