ПКЛ 01 Корональное электричество активных карликовых звезд типа Солнца как универсальный ускоритель заряженных частиц в Галактике Ю.С. Копысов 1, Ю.И. - презентация

1 ПКЛ 01 Корональное электричество активных карликовых звезд типа Солнца как универсальный ускоритель заряженных частиц в Галактике Ю.С. Копысов 1, Ю.И. Стожков 2 1 Институт ядерных исследований РАН, Москва 2 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва 29-я РККЛ, Москва, ФИАН, 3-7 августа 2006

2

3

4

5 Вспыхивающие звезды излучают в Н и других эмиссионных линиях водорода, имеют мощное рентгеновское излучение. Для Солнца в рентгеновском диапазоне (1-8 Å) имеем (L x /L bol ) 10 9, на красных карликах это отношение равно (L x /L bol ) У самых активных карликов эрг/c. У Солнца в min солнечной активности эрг/c, в max эрг/c. Красные карлики имеют более мощный звездный ветер. Солнце теряет ~ ( ) M /год, красные карлики теряют ~ ( ) M /год.

6

7

8

9

10 Звездные вспышки были открыты по возрастаниям рентгеновского излучения и радиоизлучения в метровом диапазоне. Начало солнечной вспышки уверенно определяется по увеличению потока рентгеновского излучения. В рентгеновском диапазоне вспышки на красных карликах превосходят солнечные на несколько порядков по величине энергии, L X ~ ( ) эрг.

11

12

13

14

15

16

17 q(r) = e Z a n a (r), n a (r) – объемная концентрация частиц, несущих заряд Z a в единицах заряда электрона е (заряд Z е = -1)

18 Решение уравнения ищем в виде o = constant при r r o (r) = eZ [U 1 (r)/r];U 1 (r) = Csin[k(r-r o )+ ] при r o < r r 1 (r) =eZ [U 2 (r)/r]; U 2 (r) = D exp[- (r-r 1 )] при r 1 r

19 (1) Условие равенства логарифмических производных U 1 и U 2 при r = r 1 : Это требование приводит к следующему условию сшивки 2-х решений:

20 ( (2) Условие непрерывности потенциала при r = r 1 : Это условие дает связь между постоянными С и D:

21 (3) Условие однородности электрического поля при r r о : Это дополнительное условие дает связь между k и :

22 (4) Условие электронейтральности: Производя интегрирование, находим:

23 Полученные решения реализуют линейный вариант уравнения самосогласованного поля. Характер этих решений не зависит от значений заряда Z. Они универсальны в том смысле, что могут описывать электрическое поле в солнечной короне, коронах красных карликов, в атмосфере Земли. Мы рассчитали конфигурацию, которая описывает электрическое поле, подобное электрическому полю Земли. Для выбранных значений r 0 = 1 и r 1 = 2.3 мы приняли = Тогда первые три значения к m равны: к о = , к 1 = , к 2 = Состояние с m = 0 соответствует монотонному убыванию поля с ростом расстояния r. Состояние с m = 1 имеет минимум при r 2, а затем также убывает с ростом r.

24 NGC 4565 в ИК- диапазоне. Темная эллиптич. область вокруг диска галактики заполнена слабыми красными карликами

25 Схема строения Галактики

26

27 The Energetic Gamma Ray Emission Telescope (EGRET) spectrum of diffuse gamma rays towards the galactic centre. The yellow area represents the contribution from the conventional background, whilst the blue area is the estimated uncertainty in the background shape from solar modulation and the cross-section uncertainties. The red area is the contribution of the gammas from the π 0 decays produced by the annihilation of a pair of 60 GeV WIMPs into mono-energetic quark pairs, each having an energy equal to the WIMP mass. Dashed lines indicate individual contributions.

28 Основные выводы: - Энергии, выделяемой в КЛ во время вспышек на карликовых звездах, достаточно, чтобы объяснить наблюдаемую плотность КЛ как в диске Галактики, так и в ее гало. - За счет нагрева вещества верхней хромосферы и нижней короны происходит отрыв электронов от ионов и создаются крупномасштабные электрические поля, способные ускорять частица до высоких энергий. Наиболее сильные электрические поля создаются во время солнечных вспышек, когда температура достигает 10 7 –10 8 К.