25.Ғс көздеріне қойылатын талаптар

ҒС-ң өте маңызды сипаттамаларының бірі – қарқындылық. Берілген бағыт бойынша қарқындылық деп уақыт бірлігі ішінде бірлік денелік бұрыш шегінде бағытқа перпендикуляр орналасқан бірлік бет арқылы өтетін бөлшектердің саны. өлшемділігі =бөлш. /см с ср . Оның 2 түрі бар: спектрлік (дифференциалдық) қарқындылық [I(E]=бөлш./см с ср ГэВ және интегралдық қарқындылық: I(>E)=

I мен қатар басқа бөлшектер ағыны деп аталатын шаманы жиі қарастырады. Ол уақыт бірлігі ішінде горизонталь бірлік бет арқылы өтетін бөлшектер санымен анықталады.

Сәулелену изотроптық болса, жартылай сферадан бөлшектер ағыны үшін келесіні жазуға болады:

F= = = =

бөлш./см с

Дифференциалдық ағын бөлш./см с ГэВ

Кейде көлем бірлігіндегі бөлшектер санын анықтайтын концентрация деген шаманы пайдалануға қолайлы болады (*)

Моноэнергиялық емес сәулелену үшін ұқсас формула дифференциалдық концентрация деген шаманы анықтайды.

.

Изотроптық ғарыштық сәулелену Е-ның тығыздығы

Ғарыштық сәулеленудің анизотропия дәрежесінің сипаттайтын шама да өте маңызды. Егер кейбір бағыт бойынша максималды қарқындылық байқалса, ал басқа бағыт бойынша минималды қарқындылық байқалса, онда . вектордың бағыты максималды қарқындылық байқалатын бағытпен беттеседі. Ғарыштық сәулеленудің мүмкін көздерін іздеген кезде бұл барлық сипаттамаларды еске алу керек. Мысалы, егер ғарыштық сәулелер энергиялық спектрі дәрежелік екені белгілі болса, ғарыштық сәулелену энергия тығыздығы белгілі болса, онда ғарыштық сәулелену көзі болу мүмкін объект дәл осындай спектрді, дәл осындай энергияны жабдықтауға тиісті. Бірақ мынаны еске алу керек: 1) көздерден тіркеуіш құралға жүрген кезде ҒС қоршаған ортамен әрекеттеседі де, сипаттамалары елеулі түрде өзгереді, 2) ҒС өтетін ортаның қасиеттері, әрине, тұрақты болып қалмайды, мұның нәтижесінде ҒС-ң вариациялары, яғни ҒС-ң уақыттағы, не кеңістіктегі өзгерістері пайда болады. Ғарыштық сәуле көздерін табу үшін өлшеніп алынған мәліметтерге сүйеніп, ҒС-ң көздер маңындағы сипаттамаларын табу керек, яғни ҒС көздерден тіркеу тұрағына дейін қозғалысын қарастыру керек.

Жоғарыда ҒС - ң негізгі сипаттамаларын анықтадық. Оларды жалпыласақ:

1. 10¹⁴-10¹⁵ эВ энергияға дейінгі ҒС – ң жоғары дәрежелі изотропиясы және осы энергиялардан басталатын ҒС анизотропиясының бірте-бірте өсуі

2. ҒС – ң химиялық құрамы(~90% - протондар, ~8-9% - гелий, ~1% - қалған ядролар және <1% - электрондық-позитрондық құраушы)

3. ҒС тарихы, яғни соңғы млрд жыл ішіндегі ҒС қарқындылығының уақыттағы тұрақтылығы (немесе көп емес өзгеруі)

4. ҒС эненгиялық спектрінің дәрежелік түрі

5. ҒС – ң толық энергиясы. ҒС көздерінің қуаты ҒС – ң толық энергиясын үшін жеткілікті болу тиіс.

Ғарыштық сәулеленудің мүмкін көздерін іздеген кезде барлық бұл сипаттамаларды еске алу керек, яғни ғарыштық сәулелену көзі болу мүмкін объект ҒС-ң дәл осындай сипаттамаларын қанағаттандыру тиіс.

ҒС көздеріне қойылатын энергиялық талаптар

ҒС энергиясының тығыздығы .

ҒС – ң толық энергиясы ҒС шыққан тегінің негізгі моделдеріне байланысты ҒС қорлану (жиналу) аймағының көлеміне байланысты. Мысалы, галактикалық модельдер бойынша ҒС Галактикада шоғырланады, және де Галактика шегінде ҒС тығыздығы тұрақты болады. Бұл модельдердің екі түрі бар: галолық және дискалық. Галолық модельде ҒС – ң толық энергиясы . Дискалық моделі бойынша

ҒС көздерінің керекті қуатын анықтасақ:

.

Галактикадағы Күн тәрізді жұлдыздармен ҒС-ті шығаруға жұмсалатын толық қуат жұлдыз , яғни олар талапқа сай келмейді. Бағалаулар көрсеткендей, ҒС-ң негізгі көзі болып аса жаңалар табыла алады.

26.ҒС – ң толық энергиясы мен өмір сүру уақыты

ҒС энергиясының тығыздығы .

ҒС – ң толық энергиясы ҒС шыққан тегінің негізгі моделдеріне байланысты ҒС қорлану (жиналу) аймағының көлеміне байланысты. Мысалы, галактикалық моделдер бойынша ҒС Галактикада шоғырланады, және де Галактика шегінде ҒС тығыздығы тұрақты болады. Бұл моделдердің екі түрі бар: галолық және дискалық. Галолық моделде ҒС – ң толық энергиясы . Дискалық моделі бойынша

Жеткілікті ұзақ уақыт жасаса, әлсіз көздер де кеңістікті ҒС – пен толтыра алады. Сондықтан ҒС – ң өмір сүру уақытын бағалайық. Бөлшектердің жоқ болуы не олардың жұтылуымен (энергия азаюымен), не Галактикадан шығып кетуімен байланысты болады. ҒС – ң өмір сүру уақытының жоғары шекарасы жыл, мұнда - ҒС – ң химиялық құрамынан анықталатын бөлшектер өтетін жолы, ҒС бөлшектері таралатын ортаның орташа тығыздығы, ҒС энергиясы жоғары болғандықтан, бөлшектер жарық с жылдамдығына жақын жылдамдықпен қозғалады деп қабылдаймыз.

Ауыр ядролар үшін олардың ядролық әсерлесуге байланысты жоқ болу мүмкіндігін есте ұстау қажет.

Дискалық модель бойынша ҒС – ң өмір сүру уақыты әлде қайда аз болуы мүмкін, өйткені дисктің көлденен бағытымен бөлшектер қорлану аймағынан салыстырмалы тез шығып кете алады, оған қоса, өйткені дисктегі зат тығыздығы галодағыдан көрі шамамен жүз есе жоғары. Сондықтан жыл деп бағалауға болады.

Енді ҒС көздерінің керекті қуатын анықтасақ:

.

Галактикадағы Күн тәрізді жұлдыздармен ҒС-ті шығаруға жұмсалатын толық қуат жұлдыз , яғни олар талапқа сай келмейді. Бағалаулар көрсеткендей, ҒС-ң негізгі көзі болып аса жаңалар табыла алады.

27.ҒС-ң пайда болуының негізгі модельдері

ҒС-ң шыққан тегінің модельдерін екі топқа бөлуге болады:

1) Галактикалық модельдер;

2) Метагалактикалық модельдер.

1)Галактикалық модельдер энергиясы 10⁷ ГэВ-тен көп бөлшектерден басқа ҒС біздің Галактикада пайда болып, оның шегінде галактикалық магнит өрістерімен ұсталынып қалады. Басқа да галактикаларда өздерінің ҒС бар, ал галактика аралық кеңістікте ҒС тығыздығы өте аз.

Галактикалық модельдің біздің галактикадан еш айырмашылығы жоқ, яғни осы модельге сәйкес әрбір галактика(біздің галактика сияқты) ҒС-ты тудырады(галактиканың ішінде ҒС жиналады). Галактика аралық ортаның тығыздығы галактикалық тығыздықтан төмен(аз) болады.

Галактикадағы ҒС-ң ең ықтимал көзі – аса жаңалардың жарылыстары. Біздің галактикадағы аса жаңалар 100 жылда 1-2рет жарылады.

2)Метагалактика дегеніміз-галактикалар жиынтығы.

Метагалактикалық модельдер бойынша ҒС не барлық Метагалактиканы (әмбебап моделдер), не Метагалактиканың кейбір аймағын, мысалы галактикалардың Жергілікті тобын (жергілікті моделдер) толтырады.

Бұл модельдегі ҒС көздері болып радиогалактикалар мен квазарлар табылады.