Баннікова Олена Юріївна. Еволюційні моделі та тонка структура вихорів та струменів космічних радіоджерел : Дис... канд. наук: 01.03.02 - 2006.
Анотація до роботи:
Баннікова О. Ю. Еволюційні моделі та тонка структура вихорів та струменів космічних радіоджерел. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.02 – астрофізика, радіоастрономія. – Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, 2006.
Дисертація присвячена теоретичному дослідженню таких структурних елементів астрофізичних об'єктів, як джети та тори. Проведено дослідження розподілу інтенсивності випромінювання вузлів джетів позагалактичних джерел у радіо- та рентгенівському діапазонах. В межах дифузійної моделі розрахована функція розподілу електронів для джерела інжекції, що рухається, а також теоретичні розподіли інтенсивності випромінювання для вузлів типових радіоджерел. Показано, що неоднорідне магнітне поле може призводити до відмінностей розподілу інтенсивності у вузлах в радіо- і рентгенівському діапазонах. Показано, що дослідження в міліметровому (субміліметровому) діапазоні дозволяють визначити максимальну енергію частинок, прискорених у вузлах джетів та відновити функцію розподілу інжектованих частинок по високочастотному завалу радіоспектра. Доведено, що у випадку тороїдального вихора виродженого нейтронного газу виникає область стійкості, яка залежить від циркуляції. Запропоновано дипольно-тороїдальну модель затіняючих торів активних ядер галактик, яка може з’ясувати кореляцію, що спостерігається між оптичними спалахами і появою компонент джетів.
Спостереження показують, що структурними елементами ряду найважливіших астрофізичних об'єктів є струмені (джети) і тори. Так, затіняючі тори присутні в активних ядрах галактик, торами моделюють товсті акреційні диски в подвійних зоряних системах, очевидно, вони присутні в молодих зоряних об'єктах і, швидше за все, пов'язані з виникненням джетів. При цьому рух, пов'язаний з циркуляцією по малому радіусу, може перетворювати тори у вихори. Прояви джетів також досить різноманітні: вони мають масштаби до мегапарсека у радіогалактиках та квазарах і, навпаки, парсекові струмені мають місце в зоряних об'єктах різних видів – від мікроквазарів до молодих зоряних об'єктів (парсекові джети спостерігаються і в АЯГ поблизу від центрального об'єкта). Теоретичне дослідження компактних структур джетів радіоджерел дозволяє одержати фізичні параметри в околі вузлів і гарячих плям, використовуючи спостережні дані в радіо- і рентгенівському діапазонах.
Основні результати дисертаційної роботи можна сформулювати таким чином:
У межах дифузійної моделі, використовуючи розв’язок кінетичного рівняння з джерелом електронів, що рухається, з урахуванням просторової дифузії і сумарних синхро-комптонівських втрат, теоретично знайдена функція розподілу релятивістських електронів по енергії, що залежить від координат, в околі джерела інжекції. Побудовано теоретичні карти розподілу інтенсивності синхротронного випромінювання для вузлів джетів радіогалактик М 87 і NGC 4261, а також для компоненти джета мікроквазара 1Е 1740-2942 в радіодіапазоні.
Показано, що неоднорідне магнітне поле істотно впливає на розподіл інтенсивності синхротронного радіовипромінювання вузла і призводить до суттєвих відмінностей його зображення у радіо- і рентгенівському діапазонах, приймаючи до уваги, що останнє формується завдяки зворотному комптонівському розсіюванню тих самих електронів на однорідному реліктовому фоні. Це призводить до появи структур, подібних тим, що спостерігаються у джеті квазара PKS 1136-135. У випадку квазара 3С 273 розподіл рентгенівського випромінювання по вузлах джета, що відрізняється від розподілу радіовипромінювання, може бути наслідком зворотного комптонівського розсіювання на неоднорідному випромінюванні центрального джерела.
Запропоновано спосіб визначення максимальної енергії частинок, прискорених в вузлах джетів позагалактичних джерел, за аналізом зменшення інтенсивності і розміру області, що випромінює, в міліметровому (субміліметровому) діапазоні.
Показано, що еволюція самогравітуючого тороїдального вихору істотно відрізняється для випадків електронного і нейтронного вироджених релятивістських газів. В останньому випадку виникає область стійкості між мінімальною масою, обумовленою циркуляцією і межею Ландау-Чандрасекара, яка теж залежить від циркуляції.
Запропоновано динамічну модель затіняючих торів активних ядер галактик, згідно якій дипольний тороїдальний вихор навколо центрального компактного об'єкта (чорної діри) підкручується випромінюванням і є джерелом маси, що надходить в акреційний диск. Показано, що при цьому виникає “акреційно-вітрова” нестійкість, яка може пояснити кореляцію, що спостерігається між оптичними спалахами і появою нових компонент джетів в квазарах.
Публікації автора:
Банникова Е.Ю., Конторович В.М. Определение параметров космических струй по их тонкой структуре в радио- и рентгеновском диапазонах // Космічна наука і технологія. – 2003. – Т. 9, № 5/6. – С.153–157.
Банникова Е.Ю., Конторович В.М. О возможности определения скорости джетов радиогалактик и квазаров по исследованиям тонкой структуры их узлов при высоком угловом разрешении // Космічна наука і технологія. – 2003. – Т. 9, Додаток до № 2. –С. 304–311.
Банникова Е.Ю., Конторович В.М. Изображение внегалактических источников в радио- и рентгеновском диапазонах // Радиофизика и радиоастрономия. –2004. –Т.9, №1. – С.29–36.
Банникова Е.Ю., Блиох К.Ю., Конторович В.М. Об эволюции самогравитирующего тороидального вихря // Вісник Астрономічної Школи. –2002. –Т.3, №2. – С.100–112.
Bannikova E.Yu., Kontorovich V.M. Jet knots fine structure of cosmic radio sources in synchrotron and Compton mechanisms of radiation // Baltic Astronomy. – 2005. –Vol.14, №3. – P.354–357.
Результати дисертації додатково висвітлені в таких працях:
Банникова Е.Ю. Определение максимальной энергии ускоренных частиц в узлах джетов внегалактических источников // Вісник Харківського національного університету им. В.Н. Каразіна. Ядра, частинки, поля. – 2005. – №627. – C.57–62.
Bannikova, E. Yu., Kontorovich, V. M. Radio and X-ray images of radio galaxy and quasar jets generated by moving source of relativistic electron injection // Proceedings of International Conference "X-Ray and Radio Connections". -New Mexico: Published NRAO. – 2005. – P.1–5.
Банникова Е.Ю., Блиох К.Ю., Конторович В.М. Динамика самогравитирующего тороидального вихря // Сборник трудов международной конференции "Трансформация волн, когерентные структуры и турбулентность".–Москва: Изд-во УРСС, 2004. – С.249–254.
Банникова Е.Ю., Конторович В.М. О возможности определения скорости джетов радиогалактик и квазаров по исследованиям тонкой структуры их узлов при высоком угловом разрешении // Сборник тезисов 2-ой конференции по перспективным космическим исследованиям. –Кацивели (Украина). –2002. –С.88.
Bannikova E.Yu., Bliokh K.Yu., Kontorovich V.M. Jeans mass and Chandrasekhar limit for toroidal vortex // Abstr. of Int. Conf. "JENAM - 2003". –Budapest (Hungary). – 2003. – P.31.
Bannikova E.Yu., Kontorovich V.M. Jet knots fine structure of cosmic radio sources in synchrotron and Compton mechanisms of radiation in the diffusion model // Abstr. of Int. Conf. "JENAM – 2003". –Budapest (Hungary). – 2003. – P.12.
Банникова Е.Ю., Конторович В.М. Определение параметров космических струй по их тонкой структуре в радио- и рентгеновском диапазонах // Сборник тезисов 3-ей конференции по перспективным космическим исследованиям. –2003.–С.156.
Bannikova E.Yu., Kontorovich V.M. Jeans mass for toroidal vortex of degenerated gas // Abstr. of Int. Conf. “GRAV–2003”. –Kharkov (Ukraine). – 2003. – P.70.
Bannikova E.Yu., Kontorovich V.M. Distribution of spectral indexes in neighborhood of cosmic jet knots and hot spots // Abstr. of Int. Conf. “GRAV–2003”. –Kharkov (Ukraine). – 2003. – P.76.
Bannikova E.Yu., Kontorovich V.M. Radio and X-ray images of radio galaxy and quasar jets generated by moving source of relativistic electron injection // Abstr. of Int. Conf. "In: X-Ray and Radio Connections". –Santa Fe (New Mexico). –2004.–P.61.
Банникова Е.Ю. Особенности изображений узлов космических струй внегалактических источников в миллиметровом диапазоне // Сборник трудов 4-ой конференции по перспективным космическим исследованиям. – Понизовка (Украина). – 2004. – С.129.
Банникова Е.Ю., Конторович В.М. Влияние центральной массы на эволюцию самогравитирующего тороидального вихря // Abstr. of Int. Conf. "Astronomy and Space Physics at Kyiv University". – Kiev (Ukraine). – 2005. – P.85–86.
Банникова Е.Ю., Конторович В.М. Дипольно-тороидальная структура активных ядер галактик // Сборник трудов конференции по перспективным космическим исследованиям. – Евпатория (Украина). – 2005. – С.36.
Bannikova E.Yu., Kontorovich V.M. Central mass influence on evolution of self-gravitating toroidal vortex // Proceedings of Int. Symp. "Topical Problems of Nonlinear Wave Physics".– Nizhny Novgorod (Russian). – 2005. – P.88–89.
