Механизмы генерации космического радиоизлучения

Тепловое тормозное излучение плазмы

Коэффициент поглощения в плазме

Частота столкновений электрон-ион находится из решения задачи о движении электрона в кулоновском поле иона для равновесной плазмы.

Изменение импульса электрона определяется только изменением его траектории, угол поворота дается формулой Резерфорда

Рассматривая взаимодействие электрона со всеми ионами, встреченными им на его пути за единицу времени, получаем выражение для частоты столкновений:

Заменяя в интеграле верхний предел некоторым максимальным значением прицельного расстояния траектории электрона (это расстояние можно оценить, рассматривая эффект экранировки близко расположенными к электрону ионами электрического поля далеких ионов), и принимая, что во многих астрофизических случаях плазму вполне можно считать чисто водородной и полностью ионизованной

получаем окончательное выражение для коэффициента поглощения в тепловой равновесной плазме

где Λ – логарифмический множитель, слабо зависящий от параметров плазмы.

В уравнении переноса излучения коэффициент поглощения определяет оптическую толщину среды.

Уравнение переноса для радиоизлучения в равновесной плазме

Частный случай

При оценочных расчетах часто удобно использовать предельные случаи:

оптически тонкая среда

оптически толстая среда

Расчеты показывают, что при небольшом градиенте температуры 80% излучения приходит из области с 0.1 p p 2.3

Для тормозного излучения тепловой плазмы

Приведенные оценки указывают на характерные особенности спектра радиоизлучения в широком диапазоне длин волн для источников, достаточно хорошо соответствующих предположениям, заложенным в основу сделанных расчетов.