Выпуски

 / 

2022

 / 

Апрель

  

Обзоры актуальных проблем


Ускорение частиц в космосе: универсальный механизм?

 а,   а, б
а Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация
б Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН), Калужское шоссе 4, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация

С современных позиций анализируются экспериментальные доказательства в пользу или против существования универсального механизма ускорения заряженных частиц во Вселенной. Реализован чисто феноменологический подход к этой очень сложной проблеме. Рассмотрение проводится для различных масштабов космоса, начиная от магнитосфер Земли и других планет Солнечной системы до атмосферы Солнца, гелиосферы, вспышек сверхновых звёзд и внегалактических объектов, ответственных за генерацию космических лучей предельно высоких энергий. Показано, что во Вселенной существует большое многообразие механизмов ускорения. Однако данные по ядерному составу ускоренных частиц, полученные в ходе многочисленных экспериментов, могут свидетельствовать в пользу глобального характера стохастического механизма ускорения типа Ферми, свойственного различным астрофизическим объектам. Нельзя исключить, что данный механизм может быть доминирующим над другими. Тем не менее ряд экспериментальных наблюдений не укладывается в рамки такого вывода. Возможно, в некоторых космических объектах существует иерархия ускорительных механизмов, когда после предварительного ускорения одним механизмом включаются другие — последовательно или на альтернативной основе. В связи с этим рассматриваются все доступные современные данные pro et contra глобального "присутствия" механизма типа Ферми.

Текст pdf (785 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039022
Ключевые слова: космические лучи, источники и механизмы ускорения, ударные волны в космосе, физика плазмы, состав, спектр, анизотропия, новая физика ядерных взаимодействий
PACS: 26.40.+r, 96.50.Vg, 98.70.Sa (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.07.039022
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/4/c/
000848072400003
2-s2.0-85145809722
2022PhyU...65..379P
Цитата: Панасюк М И, Мирошниченко Л И "Ускорение частиц в космосе: универсальный механизм?" УФН 192 413–442 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 5 ноября 2020, доработана: 14 июля 2021, 17 июля 2021

English citation: Panasyuk M I, Miroshnichenko L I “Particle acceleration in space: a universal mechanism?Phys. Usp. 65 379–405 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039022

Список литературы (231) Статьи, ссылающиеся на эту (2) Похожие статьи (20) ↓

  1. Л.И. Мирошниченко «Солнечные космические лучи: 75 лет исследований» 188 345–376 (2018)
  2. В.Л. Гинзбург «Астрофизические аспекты исследования космических лучей (Первые 75 лет и перспективы на будущее)» 155 185–218 (1988)
  3. В.В. Учайкин «Дробно-дифференциальная феноменология аномальной диффузии космических лучей» 183 1175–1223 (2013)
  4. В.С. Березинский, В.И. Докучаев, Ю.Н. Ерошенко «Мелкомасштабные сгустки тёмной материи» 184 3–42 (2014)
  5. Ю.В. Галактионов «Поиски антивещества и тёмной материи и прецизионные исследования потоков космических лучей на Международной космической станции. Эксперимент АМС. Результаты четырёх лет экспозиции» 187 45–64 (2017)
  6. Е.Г. Бережко, Г.Ф. Крымский «Ускорение космических лучей ударными волнами» 154 49–91 (1988)
  7. Л.М. Зелёный, А.И. Нейштадт и др. «Квазиадиабатическое описание динамики заряженных частиц в космической плазме» 183 365–415 (2013)
  8. П.А. Грицык, Б.В. Сомов «Современные аналитические модели ускорения и распространения электронов в солнечных вспышках» 193 465–490 (2023)
  9. Р.Л. Аптекарь, А.М. Быков и др. «Космические гамма-всплески и мягкие гамма-репитеры — наблюдения и моделирование экстремальных астрофизических процессов (К 100-летию Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН)» 189 785–802 (2019)
  10. А.М. Быков, И.Н. Топтыгин «Неустойчивости многокомпонентной плазмы с ускоренными частицами и генерация магнитных полей в астрофизических объектах» 177 149–182 (2007)
  11. В.В. Учайкин, А.Д. Ерлыкин, Р.Т. Сибатов «Нелокальная (дробно-дифференциальная) модель переноса космических лучей в межзвёздной среде» 193 233–278 (2023)
  12. Д.В. Бисикало, В.И. Шематович и др. «Газовые оболочки экзопланет—горячих юпитеров» 191 785–845 (2021)
  13. В.В. Зайцев, А.В. Степанов «Корональные магнитные арки» 178 1165–1204 (2008)
  14. В.Л. Гинзбург, С.И. Сыроватский «Современное состояние вопроса о происхождении космических лучей» 71 411–469 (1960)
  15. Л.М. Зеленый, А.В. Милованов «Фрактальная топология и странная кинетика: от теории перколяции к проблемам космической электродинамики» 174 809–852 (2004)
  16. Л.И. Дорман, И.Я. Либин «Короткопериодические вариации интенсивности космических лучей» 145 403–440 (1985)
  17. В.Л. Гинзбург, В.А. Догель «Некоторые проблемы гамма-астрономии» 158 3–58 (1989)
  18. В.Л. Гинзбург, С.И. Сыроватский «Некоторые вопросы гамма- и рентгеновской астрономии» 84 201–242 (1964)
  19. Л.Д. Колупаева, М.О. Гончар и др. «Осцилляции нейтрино: статус и перспективы определения порядка нейтринных масс и фазы нарушения лептонной CP-инвариантности» 193 801–824 (2023)
  20. А.Д. Филоненко «Радиоизлучение широких атмосферных ливней» 185 673–716 (2015)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение