Происхождение космических лучей с энергией выше 1018эВ

• Автор: Михайлов, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 221 с. : ил.

1. Анизотропия космических луней сверхвысоких энергий по данным Якутской установки ШАЛ
1.1. Якутская комплексная установка ШАЛ
1.2 Анизотропия космических лучей
1.3. Прямой поток космических лучей со стороны галактической плоскости
1.4. Северо-южная асимметрия
1.5. Энергетические спектры космических лучей по различным направлениям небесной сферы
1.6. Случайная амплитуда анизотропии
1.7. Оценка ожидаемого числа событий ШАЛ в случае изотропии по
отдельным областям небесной сферы
Выводы
2. Поиск нейтральных частиц и кластеров
2.1. Поиск нейтральных частиц со стороны точечных источников радиоизлучений СУв Х-3 и НЕЛ Х-1
2.2. Поиск нейтральных частиц в первичном потоке космических лучей и
от известных точечных источников
2.3. Кластеры в космических лучах
2.4. Кластеры - индикаторы анизотропии космических лучей
Выводы
3. Космические лучи с энергией Е ~ 1019 эВ
3.1. Направления прихода космических лучей с энергией Е ~ 1019 эВ и пульсары
3.2. Градиент в распределении частиц с энергией ~ 1019 эВ вокруг пульсаров

3.3. Поток частиц и пульсары 9
3.4. Направления прихода и химический состав космических лучей
3.5 Аномальные широкие атмосферные ливни в области сверхвысоких
энергий
Выводы
4. Космические лучи с энергией Е>4х1019 эВ
4.1. Корреляция направлений прихода космических лучей с энергией
Е> 4х 1019 эВ с пульсарами
4.2. Оценка массового состава космических лучей с энергией выше 4х10!9эВ
4.3. Кластеры в космических лучах сверхвысоких энергий
Выводы
5. Модельные расчеты движения частиц сверхвысоких энергий
в магнитном поле Галактики
5.1. Магнитное поле Галактики
5.1.1 Магнитное поле диска по экспериментальным данным
5.1.1.1. Экспериментальные методы исследования
5.1.1.2. Магнитное поле по данным поляризации света звезд
5.1.1.3. Магнитное поле по данным фарадеевского вращения
5.1.1.4. Гипотезы о происхождении магнитного поля
5.1.2. Магнитное поле диска
5.1.2.1 Модель квазипродольного магнитного поля
5.1.2.2. Модель бисимметричного магнитного поля
5.1.2.3. Модели магнитного поля диска
5.1.3. Магнитное поле гало
5.1.3.1. Оценка магнитного поля и высоты гало
5.1.3.2. Модели магнитного поля гало
5.2. Среднее время жизни частиц в Галактике
5.3. Может ли Галактика быть источником космических лучей

сверхвысоких энергий?
5.4. Центр Галактики как возможный источник космических лучей
сверхвысоких энергий
5.5. Возможность обнаружения регулярного магнитного поля гало
Г алактики
5.6. Ожидаемая анизотропия космических лучей
Выводы
Заключение. Основные результаты
Литература
Приложение. Таблица

небесной сферы - П(9,ф). В случае изотропии космических лучей из телесного угла 0(9,ср) небесной сферы ожидается N(E,9) число частиц :
N(E,9)d0=|k(0)J(E,5,a)S(E,9)sin9d0dcpdt, (1.7)
где 9, ф - зенитный и азимутальный углы, б, a - склонение и прямое восхождение, t - время наблюдения.
В работах (Михайлов, 1982; Efimov, Mikhailov, Pravdin, 1983) нами предложена функция для описания распределения числа ливней в горизонтальной системе координат 8(0)8т0б0йф=п(0)й9бф ~ cosv0xsin0d0d9, где у - постоянная. При энергии Е<5х1018 эВ величина у находится аппроксимацией экспериментальных данных, при энергии Е>5х1018 эВ (когда эффективная площадь регистрации ливней постоянна и ограничена периметром установки) величина у=1 или п(0)й0йф ~ cos0sin0d0d(p. Функция, описывающая распределение ливней по зенитному углу n(0)d9~cos0sin0d9 может служить одним из критериев правильности оценки энергии ливней в зависимости от угла 0.
Таким образом, число событий в горизонтальной системе координат зависит от характера изменения эффективной площади регистрации S и телесного угла наблюдения dQ по углам 9, ф. Постоянная величина к(0) находится из экспериментальных данных, при энергии Е>5х1018 эВ - к(0)=1.
Разыгрывая случайные события по зенитному углу 0 согласно вышеприведенным формулам (по азимутальному углу равномерно) в горизонтальной системе координат, связанной с установкой ШАЛ, и время прихода событий равномерно по солнечному времени в течение суток, а далее используя формулы перехода от горизонтальной системы координат к экваториальной системе координат и нормируя число событий к общему наблюдаемому числу ливней, находим ожидаемые числа ливней из любого участка небесной сферы. Переходя от экваториальной системы координат к