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. Л.М. Зелёный, А.И. Нейштадт и др. «Квазиадиабатическое описание динамики заряженных частиц в космической плазме» 183 365–415 (2013)
  7. П.А. Грицык, Б.В. Сомов «Современные аналитические модели ускорения и распространения электронов в солнечных вспышках» 193 465–490 (2023)
  8. 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)
  9. Е.Г. Бережко, Г.Ф. Крымский «Ускорение космических лучей ударными волнами» 154 49–91 (1988)
  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