Механизмы генерации космического радиоизлучения
Магнитотормозное излучение: нерелятивистский случай (циклотронное излучение) и релятивистский (синхротронное излучение). Спектральные радиолинии. Когерентные механизмы радиоизлучения.
Магнитотормозное излучение
• |
Нерелятивистский случай: энергия частиц |
• |
Гирочастота (частота вращения электрона) |
• |
В однородном магнитном поле частоты |
|
излучения представляют собой |
|
совокупность гармоник гирочастоты |
|
спектр излучения «линейчатый». |
•Интенсивность в линиях быстро убывает с номером гармоники
•В случае неоднородного поля спектр становится непрерывным.
Подробный анализ характера магнитотормозного излучения был сделан В.В. Железняковым.
Интенсивность излучения зависит от угла между направлениями магнитного поля и волнового вектора, а также от номера гармоники и параметров излучающей плазмы
Магнитотормозное излучение нерелятивистских электронов (тепловое или циклотронное) имеет в общем случае круговую поляризацию.
В неоднородном магнитном поле излучение на данной частоте генерируется в узком слое плазмы, толщина которого зависит от величины градиента магнитного поля.
Магнитотормозное излучение релятивистских электронов – синхротронное излучение
Гирочастота в этом случае
В случае степенного вида энергетического спектра электронов спектр излучения записывается в виде:
или
– спектральный индекс.
Влогарифмическом масштабе спектр сихротронного излучения представляется прямой линией, наклон которой определяется спектральным индексом.
Синхротронное излучение широко распространено и наблюдается в самых разнообразных объектах.
Спектральные радиолинии
•Рекомбинационные линии
•В радиодиапазон попадают линии, связанные с переходами на уровнях с большими номерами (для водорода – выше 36-го).
Водородные линии даются формулой:
•Молекулярные линии. Мазерный эффект.
Сложные органические молекулы в газопылевых комплексах.
•Когерентные механизмы излучения