Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Атом позитрония в астрофизических условиях Кауц, Владимир Леонидович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кауц, Владимир Леонидович. Атом позитрония в астрофизических условиях : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.03.02 / Физ. ин-т.- Москва, 1995.- 17 с.: ил. РГБ ОД, 9 95-1/1834-4

Введение к работе

Актуальность темы :

Данная работа посвящена исследованию процесса образования позитрония в астрофизических объектах. Рассмотрен процесс формирования характеристических линий позитрония в астрофизических условиях и возможность их наблюдения.

Простейшая водородоподобная система - позитроний CPs) С связанная система, состоящая из электрона и позитрона) является уникальным квантовомеханическим объектом. Для ее описания требуется лишь знание электромагнитного взаимодействия и, естественно, соответствие расчетных.и экспериментальных характеристик " рассматривается как непосредственная проверка квантовой электродинамики.Несмотря на многолетние исследования и прекрасные согласия экспериментальных и теоретических результатов до сих пор остаются нерешенные проблемы. Так до настоящего времени существует различие в экспериментальном и расчетном значении ширины основного уровня ортопоэитрония. Таким образом, несмотря на успешные исследования в течение нескольких десятилетий атом позитрония остается интересным и уникальным объектом в современной физике.

Бурное развитие рентгеновской и гамма - астрономии за последнее десятилетие продемонстрировало исключительную важность аннигиляционных процессов в современной астрофизике. За последнее время были зарегистрированы многочисленные объекты, в спектрах которых присутствовала аннигиляционная

-4-линия е+е~ в районе Sll KeV Срадиопульсары, х и у- источники, солнечные вспышки и другие}. Огромный интерес на протяжении последнего десятилетия вызывает обнаружение узкой аннигиляцион-ной линии 511 Кзв в направлении на Галактический Центр. Проводятся многочисленные наблюдения для выяснения природы процессов в Галактическоы Центре, приводяшх к формированию данной линии. Таким образом, несомненно существование во Вселенной процессов приводящих к множественному рождению позитронов и последующей их аннигиляции. Как показывает теоретический анализ, аннигиляция позитронов сопровождается образованием большого числа атомов Ps и формированием в спектрах объектов его характерных линий. Возможная регистрация этих особенностей в спектрах дала бы важную информацию о процессах рождения е+е" пар, характеристиках объектов, где происходит рождение и аннигиляция таких пар, состоянии межзвездной среды худа возможны выбросы позитронов. Регистрация линий Ps в различных диапазонах Свплоть до радио) позволяет изучать высокоэнергичные процессы, приводящие к формированию х и у - спектров, с другой точки зрения. Несомненно, что будущие миссии с более чувствительными спектрометрами будут приводить к открытию все большего числа объектов, в спектрах которых присутствуют аняигиляционные особенности. Таким образом,спектральные особенности Ps в спектрах космических объектов являются важными источниками информации и их регистрация является важнейшей задачей, обусловленной быстрым развитием х , у и радио- астрономии.

Поэтому, теоретическое исследование процессов, приводящих к образованию позитрония и формированию его характерных линий

-5-в спектрах астрофизических объектов , в настоящее время представляется актуальным.

Научная новизна работы.

1) Впервые рассмотрен процесс образования позитрония в возбуж
денных состояниях при различных состояниях межзвездной среды :

А) ионизованный водород, Б) атомарный водород, СЗ молекулярный водород.

  1. Впервые получены распределения заселенностей состояний позитрония с учетом квантовых чисел N,L для радиационной рекомбинации в широкой области начальных условий.

  2. Впервые получены скорости столкновительных переходов внутри оболочки N = 2 позитрония Сс учетом тонкой структуры уровней ) для случая среды, состоящей из ионизованного водорода.

43 Впервые рассчитаны критические плотности ионизованного водорода для орто- и парапозитрония, выше которых необходим учет -столкновительных переходов при рассмотрении процесса девозбуж-дения низколежащих уровней позитрония.

53 Впервые доказано отсутствие дополнительного подавления образования позитрония в возбужденных состояниях (из-за эндотер-мичности реакций ) при аннигиляции в атомарном и молекулярном водороде в типичных условиях межзвездной среды, 63 Впервые указано на возможность изменения режимов аннигиляции Содно- и двухквантовой) в постглитчевый период радиопульсаров.

8) Впервые рассчитаны потоки излучения в направлении на Галактический Центр, отвечающие :

А) переходам между низколекацими уровнями Ps

Б) радиорекомбинационным линиям Ps

С) переходам между компонентами тонкой структуры.

Научная и практическая ценность работы.

Учет полученных в диссертационной работе результатов важен для планирования и проведения наблюдений линий позитрония в направлении на Галактический Центр, которые ведутся в настоящее время; для получения информации о состоянии межзвездной среды, физических условиях в астрофизических объектах по данным наблюдений характеристических линий позитрония; для построения моделей постглитчевого поведения радиопульсаров.

Апробация работы и публикации.

Отдельные результаты, полученные в диссертации, докладывались на семинарах в АКЦ ФИАН.ГАИШ ;на международных конференциях: Атомы, ионы и молекулы- новые результаты астрофизики спектральных линий (США, 1990) ; Астрохимия космических явлений СБразилия, 199S) ; Многоволновое приближение в гамма астрономии (Швейцария, 1993); 17 Техасский симпозиум по релятивистской астрофизике (Германия, 1994). По теме диссертации опубликовано пять работ, одна работа послана в печать. ( список работ приводится в конце автореферата ).

На защиту выносятся следующие результаты. 1) Найдены вероятности образования состояний позитрония ( с учетом квантового числа L ) при радиационной- рекомбинации при

-7-различных энергиях налетающего позитрона. Получено наиболее вероятное значение L внутри оболочки с данным N >> 1.

  1. Вычислены сечения столкновительных переходов внутри оболочки N = 2 позитрония в случае ионизованной среды. Рассчитаны критические плотности ионизованного водорода , выше которых столкновения оказывают существенное влияние на формирование линий, отвечающих переходам между низколежавдми уровнями позитрония.

  2. Доказательство того факта, что отсутствует дополнительное подавление образования позитрония в возбужденных состояниях (из-за эндотермичности реакций) при аннигиляции в атомарном-и молекулярном водороде в типичных условиях межзвездной среды.

  3. Доказательство возможности появления переменности аннигиля-ционной линии в постглитчевый период радиопульсаров, связанной с изменением режима аннигиляции ( одно- и двухквантовой, в зависимости от величины магнитного поля 3.

  4. Найдены потоки излучения в направлении на Галактический Центр, отвечающие :

А) переходам между низколежащими уровнями Ps

Б) радиорекомбинационным линиям Ps

С) переходам между компонентами тонкой структуры.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из Введения, четырех Глав, Заключения, четырех Приложений и списка цитированной литературы. Работа содержит 121 страницу, 4 рисунка, 2 таблицы, список литературы включает 101 наименование.