RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 6, 2026
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2025

 / 

Август

←  →

К 100-летию со дня рождения Сергея Ивановича Сыроватского. Конференции и симпозиумы


Сверхновые звёзды как источники космических лучей

† 
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Политехническая ул. 26, Санкт-Петербург, 194021, Российская Федерация

Огромное выделение энергии при вспышках сверхновых звёзд и наблюдения нетеплового радиоизлучения позволили В.Л. Гинзбургу и С.И. Сыроватскому более 60 лет назад обосновать гипотезу о ключевой роли сверхновых как источников основной компоненты галактических космических лучей. К настоящему моменту многоканальные наблюдения остатков сверхновых во всём диапазоне электромагнитных волн предоставили большой объём данных, подтвердивший факт ускорения протонов и электронов до энергий порядка 100 ТэВ. Остаются открытыми несколько вопросов, среди которых проблема происхождения и поиск источников наблюдаемых космических лучей высоких энергий в интервале от 100 ТэВ до 1000 ПэВ. Решение проблем эффективной конверсии кинетической энергии эжекты сверхновой, вращательной энергии пульсаров, а также анизотропных течений плазмы вокруг аккрецирующих чёрных дыр в популяцию релятивистских частиц требует кинетического моделирования нелинейных механизмов с широким динамическим диапазоном масштабов. Моделирование необходимо, чтобы определить максимальные энергии частиц, ускоряемых сверхальвеновскими течениями плазмы с вмороженными магнитными полями и бесстолкновительными ударными волнами. Задача сводится к выявлению физических механизмов сильного (сверхадиабатического) усиления магнитной турбулентности, необходимого для быстрого ускорения частиц механизмом Ферми. В обзоре представлены результаты кинетического моделирования и анализ нелинейных механизмов формирования сильной анизотропной магнитной турбулентности и спектров ускоренных частиц. Недавние наблюдения орбитальной обсерваторией IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) поляризованного рентгеновского синхротронного излучения остатков сверхновых Тихо Браге, Кассиопея А, SN1006 и др. позволили с использованием нелинейных моделей заглянуть внутрь космических ускорителей частиц и понять механизмы модификации сильных ударных волн. Обсуждаются возможности ускорения ядер космических лучей мощными анизотропными истечениями плазмы в компактных релятивистских остатках коллапсировавших сверхновых звёзд. Молодые пульсары в двойных звёздных системах, а также аккрецирующие чёрные дыры — микроквазары могут ускорять ядра до энергий существенно выше ПэВ.

Текст pdf (3,2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2025.03.039956
Ключевые слова: сверхновые звёзды, космические лучи, пульсарные туманности, двойные гамма-источники, механизмы ускорения частиц, поляризованное рентгеновское излучение
PACS: 95.30.−k, 97.60.Bw, 98.70.Sa (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.03.039956
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/8/d/
001606309600003
2-s2.0-105016827969
2025PhyU...68..785B
Цитата: Быков А М "Сверхновые звёзды как источники космических лучей" УФН 195 835–857 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 июня 2025, 5 марта 2025

English citation: Bykov A M “Supernovae as sources of cosmic rays” Phys. Usp. 68 785–806 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2025.03.039956

Список литературы (209) Статьи, ссылающиеся на эту (2) Похожие статьи (20) ↓

  1. А.М. Быков «Источники космического излучения высоких энергий» УФН 194 384–403 (2024)
  2. А.М. Быков «Астрофизические объекты с экстремальным энерговыделением: наблюдения и теория» УФН 188 894–908 (2018)
  3. Л.М. Зелёный, Х.В. Малова и др. «Тонкие и сверхтонкие токовые слои: путешествие вглубь сингулярности Сыроватского» УФН 195 807–834 (2025)
  4. А.Г. Франк «Токовые слои в плазме — от теории к эксперименту» УФН 195 875–895 (2025)
  5. В.С. Птускин «Происхождение космических лучей» УФН 180 1000–1004 (2010)
  6. В.С. Птускин «О происхождении галактических космических лучей» УФН 177 558–565 (2007)
  7. «Космическая физика и физика плазмы (к 100-летию со дня рождения С.И. Сыроватского) (Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук, 5 марта 2025 г.)» УФН 195 793–793 (2025)
  8. Ю.В. Стенькин «Проект LHAASO: первые результаты и перспективы» УФН 192 1048–1053 (2022)
  9. В.Д. Кузнецов «Космические и внеатмосферные исследования Солнца» УФН 195 858–874 (2025)
  10. М.И. Панасюк «Эффект Грейзена—Зацепина—Кузьмина: взгляд сверху и снизу» УФН 188 1000–1009 (2018)
  11. Н.В. Арделян, Г.С. Бисноватый-Коган, С.Г. Моисеенко «Механизмы взрыва сверхновых: магниторотационная модель» УФН 167 1128–1131 (1997)
  12. О.Г. Ряжская «Об экспериментах в подземной физике» УФН 183 315–323 (2013)
  13. Е.В. Деришев, В.В. Кочаровский, В.В. Кочаровский «Космические ускорители для частиц сверхвысоких энергий» УФН 177 323–330 (2007)
  14. А.С. Ильин, А.В. Копьев и др. «Перемежаемость в случайных потоках и стохастические интегралы движения» УФН 195 794–806 (2025)
  15. С.В. Троицкий «Происхождение астрофизических нейтрино высоких энергий: новые результаты и перспективы» УФН 194 371–383 (2024)
  16. А.М. Быков, Р.А. Сурис «Гамма-кванты и нейтрино из космоса: что видим сейчас и что нужно, чтобы увидеть больше (Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук, 21 апреля 2023 г.)» УФН 194 369–370 (2024)
  17. С.В. Троицкий «Космические частицы с энергиями выше 1019 эВ: краткий обзор результатов» УФН 183 323–330 (2013)
  18. В.Д. Кузнецов «Космические исследования Солнца» УФН 180 988–996 (2010)
  19. А.Г. Франк «Динамика токовых слоёв как основа вспышечных явлений в замагниченной плазме» УФН 180 982–988 (2010)
  20. Ю.И. Стожков, В.С. Махмутов, Н.С. Свиржевский «Исследования космических лучей на баллонах в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН» УФН 192 1054–1063 (2022)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение