Влияние полностью релятивистских условий на излучение электронного циклотронного мазера
Исследователи из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук и их сотрудники провели предварительное исследование ECME (электронно-циклотронное мазерное излучение) с полностью релятивистской коррекцией и обнаружили, что случай ECME с полностью релятивистской коррекцией имеет большее преимущество в возбуждении неустойчивости ECM, когда не-тепловая (не-термальная) энергия электронов была выше 50 кэВ. Результаты были опубликованы в The Astrophysical Journal 10 февраля.
Пиковая частота ωпик, относительная частота FWHM ωширина/ωпик , отношение пиковых частот гармоники к основной частоте Hпик/Fпик в зависимости от энергии отсечки E c : O1 (2), основные (гармонические) волны в О-моде; X1 (2) — основные (гармонические) волны в X-моде; сплошная и пунктирная линии обозначают «полный случай» и «полуслучай» соответственно.
Авторы и права: Астрофизический журнал (2023 г.). DOI: 10.3847/1538-4357/acaef9
Радиоизлучение, несущее огромное количество информации, имеет решающее значение для понимания физического процесса различных вспышек. Электронно-циклотронное мазерное излучение (ECME) играет важную роль как механизм когерентного излучения в объяснении явлений радиоизлучения небесных тел.
В настоящее время в большинстве исследований по ECME рассматриваются только релятивистские эффекты условий резонанса, т. е. полурелятивистские поправки. Однако, когда ECME используется для объяснения сильных радиовсплесков, вызванных релятивистскими электронами, необходимо учитывать влияние полностью релятивистских эффектов на теорию.
Исследователи из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук и их сотрудники провели предварительное исследование ECME с полностью релятивистской коррекцией и обнаружили, что случай ECME с полностью релятивистской коррекцией имеет большее преимущество в возбуждении неустойчивости ECM, когда не-тепловая энергия электронов была выше 50 кэВ.
Результаты были опубликованы в The Astrophysical Journal 10 февраля.
Исследователи обнаружили, что полностью релятивистская поправка имеет большую скорость роста нестабильности и меньшую пиковую частоту по сравнению с полурелятивистским случаем. Полностью релятивистские поправочные эффекты были важны только в случае с энергией выше 50 кэВ, а полурелятивистский ECM все еще был хорошим приближением для случая более низкой энергии. В условиях сильного магнитного поля частота среза режима X может быть ниже его пиковой частоты.
Более того, радиоизлучение пульсаров, вспыхивающих звезд и джетов Блазара обычно имеет чрезвычайно высокие яркие температуры, что предполагает наличие циклотронной мазерной нестабильности. Следовательно, необходимо учитывать полностью релятивистскую поправку для ECME, чтобы понять эти высокоэнергетические радиоизлучения.
