Виходячи з моделі, яка подає космічні магнітні поля у вигляді масивних рухомих розсіювачів, з якими стикаються легкі частки космічних променів, вивчено процес зміни їх енергії. Розглянуто рух розсіювачів із регулярною радіальною швидкістю у сферично-симетричній області, від межі якої частки пружно відбиваються. Для спеціально вибраного початкового розподілу густини часток побудовано точний аналітичний розв'язок відповідної граничної задачі, з якого випливає, що в такій системі відбувається прискорення часток. Хоча за основу прискорення покладено механізм Фермі І роду, рівняння, що описує процес прискорення, за формою аналогічне рівнянню, яке описує статистичний механізм прискорення.

Узагальнено літературні дані про радіодетектування космічних променів високих енергій. Стисло проаналізовано основні досягнення за 1965 - 1985 рр. Наведено фізичні основи механізму радіоемісії, викликаної рухом delta-електронів електрон-фотонної лавини. Показано, що найуспішніша реалізація радіодетектора може бути здійснена за межами навколоземного простору, зокрема на штучному супутнику Місяця. У цьому випадку доступними для досліджень є космічні частинки з енергіями, що на декілька порядків перевищують теперішню межу.

Розглянуто взаємодію космічних променів зі сферично-симетричним зоряним вітром за вільного обміну частинками між областями, відповідно зайнятими і не зайнятими вітром, а також за відсутності такого обміну. Розглянуто баланс ентропії для цих випадків. Показано, що неоднорідності зоряного вітру є джерелом ентропії космічних променів. У відкритій системі зоряний вітер - міжзоряне середовище відбувається винесення ентропії, зумовлене наявністю її потоку з системи, так що ентропія космічних променів у стаціонарному зоряному вітрі зберігається. У випадку закритої системи потік ентропії з неї дорівнює нулю, що призводить до її безперервного зростання в цьому випадку. Зростання ентропії супроводжується зростанням енергії космічних променів.

Проаналізовано розвиток збурень концентрацій вільних електронів та іонів водню і гелію у період космологічної рекомбінації, зумовлених нерівноважною іонізаційно-рекомбінаційною кінетикою в області космологічних адіабатичних збурень густини речовини. На основі рівнянь кінетики рекомбінації водню та гелію одержано диференціальні рівняння для еволюції відносних збурень концентрацій іонізованого водню та гелію, які інтегруються числовим методом для стандартних значень параметрів космологічної моделі. Показано, що внаслідок сильної залежності швидкості іонізаційно-рекомбінаційних процесів від густини газу і температури, амплітуди відносних збурень концентрацій іонів в період, коли іонізаційно-рекомбінаційної рівноваги немає, суттєво більші від амплітуди адіабатичних збурень густини речовини. Для вільних електронів і протонів у момент максимальної швидкості рекомбінації вони у п'ять разів більші, ніж амплітуда збурення густини речовини, а для іонів гелію - у 18 разів. Така різниця амплітуд збурень концентрації іонів і збурень повної густини баріонної речовини, однак не проявляється безпосередньо у флуктуаціях температури реліктового випромінювання. Їх спостережувані прояви через флуктуації оптичної глибини та вплив на результати розрахунків поляризації реліктового випромінювання вивчаються.

Досліджено гідродинаміку та спостережні прояви виходу релятивістської ударної хвилі на поверхню Гіпернової зорі. Розраховано характеристики гідродинамічно прискорених зовнішніх шарів зорі, зокрема енергетичний спектр прискорених частинок, та розглянуто взаємодію прискорених частинок з навколозоряним середовищем. Досліджено спалах гамма-випромінювання, який виникає внаслідок розпаду нейтральних піонів - продуктів непружних p - p-зіткнень. Розраховано параметри цього спалаху та оцінено можливість його детектування.

Рассмотрена деформация солнечным ветром спектра космических лучей, ускоренных в Галактике. Предположена степенная зависимость от расстояния до Солнца коэффициента диффузии космических лучей в межпланетном турбулентном магнитном поле, а также его независимость от энергии частиц. Спектр на границе гелиосферы задан в виде степенной функции от полной энергии частиц.

Досліджено поширення космічних променів (КП) у геліосферних магнітних полях на основі кінетичних рівнянь. Розглянуто процес прискорення швидких заряжених частинок у разі їх взаємодії з турбулентною космічною плазмою. На підставі одержаних розв'язків кінетичних рівнянь досліджено еволюцію кутового розподілу сонячних космічних променів (СКП) і динаміку енергетичних спектрів частинок високої енергії під час сонячних спалахів. Для ряду спалахів СКП надано оцінки тривалості інжекції частинок у геліосферне магнітне поле та характеристик поширення КП у міжпланетному середовищі. Одержано рівняння переносу КП, яке враховує другу сферичну гармоніку кутового розподілу частинок. Показано, що розв'язки нового рівняння переносу КП характеризуються більшою точністю, ніж аналогічні розв'язки дифузійного та телеграфного рівнянь. Досліджено енергетичну залежність анізотропії галактичних космічних променів у геліосферних магнітних полях. Показано, що анізотропія КП високої енергії може бути обумовлена локальним джерелом КП. Досліджено ефективність прискорення частинок КП великомасштабним електричним полем, яке виникає в турбулентному, анізотропному середовищі внаслідок альфа-ефекту. Досліджено енергетичні спектри прискорених частинок і надано оцінки характерних часів прискорення СКП.

Рассмотрены эффекты усиления диссипативного поглощения и роста интенсивности мерцаний излучения дискретных космических источников (ДКИ) в полярной ионосфере, модифицированной мощным ВЧ нагревом. Исследования проведены на частоте 38 МГц с использованием 64-лучевого панорамного риометра, расположенного на Аляске в непосредственной близости от нагревного стенда HAARP. Обсуждены результаты двух специальных нагревных кампаний, февраля и октября 2008 г., в ходе которых искусственно возмущенная ионосферная область просвечивалась излучением двух наиболее мощных ДКИ северного неба - Кассиопеи А и Лебедя А. Проанализированы особенности мерцаний ДКИ на естественных и искусственных плазменных неоднородностях френелевых масштабов F-слоя авроральной ионосферы. Определены энергетические спектры мерцаний, позволившие восстановить характерные параметры неоднородностей и поперечные к направлению на источник скорости их движения. Оценены дополнительное поглощение излучения ДКИ и возрастание электронной температуры в D-слое ионосферы, стимулированные работой мощного нагревного стенда.

Исследовано ускорение космических лучей при их взаимодействии с анизотропной магнитогидродинамической турбулентной средой. Ускорение частиц обусловлено крупномасштабным электрическим полем, возникающим в турбулентной среде вследствие альфа-эффекта. Проведено сравнение равновесных спектров космических лучей, характерных для данного механизма ускорения, с энергетическими распределениями частиц, соответствующими статистическому ускорению Ферми.

Індекс рубрикатора НБУВ: В641.1 + В652.4

Рубрики:

Походження космічних променів і їх проходження в міжзоряному середовищі.

Фізика Сонця

Шифр НБУВ: Ж14258 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено рух космічних променів надвисоких енергій у галактичному та позагалактичному магнітних полях. Для різних моделей галактичного магнітного поля вивчено рух заряджених частинок різних енергій та хімічного складу. З урахуванням впливу як галактичного, так і позагалактичного турбулентних полів розраховано положен ня реальних джерел подій, зареєстрованих обсерваторією Auger. Проаналіовано можливості їх кореляції з радіогалактикою Centaurus A.

Надано концепцію побудови малогабаритного бортового приладу SIDRA для вимірювань потоків енергійних заряджених частинок у космічному просторі і перші результати лабораторних тестів окремих модулів приладу. Обгрунтовано необхідність розробки такого типу спектрометра і наведено перелік актуальних завдань, що вирішуються за його допомогою. Наведено структурну схему, надано опис модулів і вузлів приладу SIDRA. Обговорено результати комп'ютерного моделювання, вимірювань основних характеристик перетворювачів заряду в напругу, формувачів і пристроїв вибірки і зберігання сигналів; тестувань лабораторного макету на електромагнітну сумісність за допомогою прискорювача заряджених частинок. Описано особливості програмного забезпечення прототипу модуля цифрової обробки сигналів, а також режими роботи приладу.

Рассмотрен процесс статистического ускорения космических лучей в турбулентной среде. Предположено, 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.

Індекс рубрикатора НБУВ: В641.1

Рубрики:

Походження космічних променів і їх проходження в міжзоряному середовищі.

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вперше розраховано еволюцію середовища прискорення, сумарний спектр, спектри кожного типу частинок і на різних енергіях середнє нуклонне число космічних променів, які прискорені в ударній хвилі Гіпернової зорі та залишку Гіпернової зорі аж до моменту набуття ударною хвилею швидкості, у разі якої прискорення стає неефективним. Уточнено верхню межу на інтенсивність нетеплового випромінювання космічних променів у великомасштабних ударних хвилях скупчень галактик Hydra A, Hercules А та MS 0735.6 + 7421; це зроблено з використанням карт жорсткості, побудованих із кращою роздільною здатністю для скупчень галактик Hydra А і MS 0735.6 + 7421 та побудованих вперше для скупчення галактик Hercules А. Зроблено уточнення спектру космічних променів, прискорених в ударній хвилі Гіпернової зорі.

Исследовано влияние высокоскоростных потоков солнечного ветра от корональных дыр на интенсивность галактических космических лучей с использованием данных пяти нейтронных мониторов в течение 2000 - 2013 гг.

Індекс рубрикатора НБУВ: В641.11

Шифр НБУВ: Ж14258 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В641.11

Шифр НБУВ: Ж14258 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрен процесс модуляции интенсивности галактических космических лучей в магнитных полях гелиосферы. На основе полученного аналитического решения уравнения переноса исследуется пространственно-энергетическое распределение концентрации и анизотропии космических лучей. Сделаны оценки величины и направления потока энергии галактических космических лучей.

На основе кинетического уравнения исследован процесс распространения в межпланетном пространстве космических лучей, ускоренных во время солнечной вспышки 20 января 2005 г. Рассмотрены случаи мгновенной и продолжительной инжекции частиц в межпланетную среду. На основе аналитического решения кинетического уравнения показано, что при мгновенной инжекции частиц имеет место резкое увеличение интенсивности космических лучей на орбите Земли, тогда как при продолжительной инжекции увеличение их концентрации происходит постепенно. Проанализирована динамика энергетического распределения солнечных космических лучей.