Моделирование процессов ускорения частиц и излучения в областях активного звёздообразования

• Автор: Гладилин, Пётр Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Содержание
Введение
Актуальность темы диссертации
Цели работы
Научная новизна
Достоверность научных результатов
Основные положения, выносимые на защиту
1 Ускорение заряженных частиц в галактических источниках
1.1 Физические процессы в областях активного звёздообразования .
1.2 Краткий обзор существующих моделей ускорения космических лучей
1.3 Усиление магнитных полей
1.4 Системы сходящихся ударных волн
1.5 Линейная модель ускорения заряженных частиц в системе сходящихся ударных волн
1.6 Анализ эффективности процесса ускорения на сходящихся ударных волнах
1.7 Выводы
2 Нелинейная модель ускорения заряженных частиц в системе сходящихся магнитогидродинамических потоков
2.1 Основные предположения и допущения
2.2 Модель с параметризацией максимального импульса
2.3 Модель с границей свободного ухода
2.4 Итерационный метод

2.5 Основные результаты моделирования
2.6 Проверка закона сохранения потока энергии
2.7 Анализ максимально возможных энергий ускоренных частиц
2.8 Выводы
3 Нестационарная модель ускорения заряженных частиц в системе сходящихся ударных волн
3.1 Основные предположения и допущения
3.2 Описание численной модели
3.3 Временная эволюция максимальных энергий частиц, ускоренных на УВ остатка сверхновой
3.4 Выводы
4 Спектры излучения нетепловых источников, связанных с областями сходящихся ударных волн
4.1 Излучательные процессы в астрофизике
4.2 Методика моделирования спектров излучения
4.2.1 Синхротроннеє излучение
4.2.2 Обратное Комптоновское излучение
4.2.3 Образование 7г0-мезонов
4.3 Результаты моделирования
4.4 Применение результатов моделирования для объяснения жёсткого нетеплового излучения убегающей звезды НБ195592
4.5 Выводы
Заключение
Основные результаты работы

Список публикаций, содержащих описание основных результатов диссертации
Приложения
Список используемых сокращений
Расчёт сечений протон-протонного взаимодействия
Список цитированной литературы

Для вывода функции распределения частиц на фронте УВ в случае двух сходящихся УВ воспользуемся нестационарным диффузионно-конвективным уравнением:
дЩ,х,р) _ д_п( д/г(г,х,р)
дЬ дх 1 '^ дх 1 дх
+Ш- Ро)Я(* - *о) (17)
где индекс г — 1 соответствует области х < 0 и г = 2 соответствует области х > 0 (см. рис.9), <Зо - член, описывающий скорость инжекции частиц в процесс ускорения, <Дх) - дельта-функция Дирака, Н(т) - ступенчатая функция Хевисайда, Д (х,р) им, - коэффициент диффузии и скорости потоков в пред-фронте 1 и 2 (для простоты в дальнейшем будем считать Д независимым от х).
Профиль скорости выберем следующим образом (см. рис.9):

III. если х < 0;
—М2, если х > 0;
Функция распределения частиц /(£, х,р) = 0 при £ = 0. Условия "сшивки" решения в точке х = 0 могут быть получены интегрированием уравнения (17) вдоль оси х:
Л = /г, (18)
д/1 щ <9/1 <9/2 м2 <9/2 ,
А эТ + Ф = Вг аТ “ ¥р э? + ^ “ и)я(‘ “ (19)
Применив преобразование Лапласа к соотношениям 18 и 19, получим уравнение (17) и условия (18),(19) в следующем виде: