ЭФФЕКТЫ СИЛЬНОГО РАССЕЯНИЯ В ИЗЛУЧЕНИИ МЯГКИХ ГАММА-ВСПЛЕСКОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

При попадании луча света в среду с доминированием рассеяния излучение изотропизуется, часть излучения уходит в обратном направлении, что приводит к немонотонности профиля плотности энергии излучения внутри такой среды. Возникает локальный максимум, в котором значение плотности энергии при альбедо рассеяния около единицы в разы больше, чем без рассеяния при той же экстинкции. В работе такой эффект исследуется численно в одномерной и двумерной постановках. При этом демонстрируется, что в среде возникает локальный максимум плотности энергии излучения, значение которого зависит от оптической толщи области. Такой эффект может проявляться, например, при попадании излучения гамма-всплеска в нагретые области межзвездной среды. Присутствие же рассеяния в области генерации излучения гамма-всплеска, вблизи фронта сильных ударных волн, сказывается на диаграмме направленности излучения. Структура таких ударных волн примечательна наличием хвоста предпрогрева перед фронтом. Сильное рассеяние в этой области приводит к уходу значительной доли излучения вбок и назад в системе отсчета ударной волны, что после релятивистского преобразования в лабораторную систему формирует дополнительные хвосты в угловом распределении излучения гамма-всплеска. Указанный эффект также численно исследуется в работе в трехмерной постановке.

Об авторах

Е. М. Урвачев

ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова"; НИЦ "Курчатовский институт"

Email: urvachevyegor@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Москва

Д. С. Шидловский

ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова"; НИЦ "Курчатовский институт"

Email: urvachevyegor@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Москва

С. И. Блинников

ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова"; НИЦ "Курчатовский институт"

Email: urvachevyegor@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Москва

С. И. Глазырин

ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова"; НИЦ "Курчатовский институт"

Автор, ответственный за переписку.
Email: urvachevyegor@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Москва

Список литературы

  1. Абдо и др. (A.A. Abdo, M. Ackermann, M. Ajello, W.B. Atwood, M. Axelsson, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, et al.), Astrophys. J. 703, 1249 (2009).
  2. Блинников и др., Письма в Астрон. журн. 10, 422 (1984).
  3. Блинников и др. (S.I. Blinnikov, V.S. Imshennik, D.K. Nadezhin, I.D. Novikov, T.V. Perevodchikova, and A.G. Polnarev), Sov. Astron. 34, 595 (1990).
  4. Блинников и др. (S.I. Blinnikov, D.K. Nadyozhin, N.I. Kramarev, and A.V. Yudin), Astron. Rep. 65, 631 (2021).
  5. Блинников и др. (S.I. Blinnikov, A. Yudin, N. Kramarev, and M. Potashov), Particles 5, 198 (2022).
  6. Бозняк и др. (Z. Bosnjak, R. Barniol Duran, and A. Peér), Galaxies 10, 38 (2022).
  7. Бочкарев Н.Г., Письма в Астрон. журн. 13, 1007 (1987).
  8. Брумберг и др. (O. Bromberg, E. Nakar, T. Piran, and R. Sari), Astrophys. J. 740, 100 (2011).
  9. Вайдмарк и др. (A. Widmark, M. Korsmeier, and T. Linden), Phys. Rev. Lett. 130, 161002 (2023).
  10. Варса (J.S. Warsa), Ann. Nucl. Energy 29, 851 (2002).
  11. Ганаполь и др. (B.D. Ganapol, D.E. Kornreich, J.A. Dahl, D.W. Nigg, S.N. Jahshan, and C.A. Wemple), Nucl. Sci. Engineer. 118, 38 (1994).
  12. Ганаполь, Конрайх (B.D. Ganapol and D.E. Kornreich), Transport Theory and Statistic. Phys. 24, 89 (1995).
  13. Гольдштейн и др. (A. Goldstein, P. Veres, E. Burns, M.S. Briggs, R. Hamburg, D. Kocevski, C.A. Wilson-Hodge, et al.), Astrophys. J. Lett. 848, L14 (2017).
  14. Гэррисон и др. (R. Harrison, O. Gottlieb, and E. Nakar), MNRAS 477, 2128 (2018).
  15. Краус (U. Kraus), Am. J. Phys. 68, 56 (2000).
  16. Кэслиуол и др. (M.M. Kasliwal, E. Nakar, L.P. Singer, D.L. Kaplan, D.O. Cook, A. Van Sistine, R.M. Lau, C. Fremling, et al.), Science 358, 1559 (2017).
  17. Лэмб, Кобаяши (G.P. Lamb and S. Kobayashi), MNRAS 478, 733 (2018).
  18. Мандел (I. Mandel), Astrophys. J. Lett. 853, L12 (2018).
  19. Михалас, Михалас (D. Mihalas and B.W. Mihalas), Foundations of radiation hydrodynamics (New York: Oxford Unov. Press., 1984)
  20. Пинкус, Эванс (R. Pincus and K.F. Evans), J. Atmospheric Sci. 66, 3131 (2009).
  21. Портер и др. (T.A. Porter, G. Jóhannesson, and I.V. Moskalenko), Astrophys. J. 846, 67 (2017).
  22. Позаненко А.С. и др., Письма в Астрон. журн. 45, 768 (2019) [A.S. Pozanenko, et al., Astron. Lett. 45, 710 (2019)].
  23. Минаев, Позаненко (P.Y. Minaev and A.S. Pozanenko), MNRAS 492, 1919 (2020).
  24. Постнов К.А., Шакура Н.И., Письма в Астрон. журн. 13, 300 (1987).
  25. Прохаска и др. (J.X. Prochaska et al.), Astrophys. J. 666, 267 (2007).
  26. Ривера-Палео, Гузман (F.J. Rivera-Paleo and F.S. Guzman), MNRAS 479, 2796 (2018).
  27. Рыбицкий (G.B. Rybicki), J. Quantitat. Spectroscopy and Radiat. Transfer 11(6), 827 (1971).
  28. Рыбицкий, Лайтман (G.B. Rybicki and A.P. Lightman), Radiative processes in astrophysics (Wiley-VCH, 1985).
  29. Салафия, Гирланда (O.S. Salafia and G. Ghirlanda), Galaxies 10, 93 (2022).
  30. Тибальдо и др. (L. Tibaldo, D. Gaggero, and P. Martin), Universe 7, 141 (2021).
  31. Толстов и др. (A. Tolstov, S. Blinnikov, Sh. Nagataki, and K. Nomoto), Astrophys. J. 811, 47 (2015).
  32. Томинага и др. (N. Tominaga, S. Shibata, and S.I. Blinnikov), Astrophys. J. Suppl. Ser. 219, 38 (2015).
  33. Уильямс (M. Williams), J. Phys. A Math. General 40, 6407 (2007).
  34. Уитни и др. (B.A. Whitney, T.P. Robitaille, J.E. Bjorkman, R. Dong, M.J. Wolff, K. Wood, and J. Hono), Astrophys. J. Suppl. Ser. 207, 30 (2013).
  35. Урвачев и др. (E. Urvachev, D. Shidlovski, N. Tominaga, S. Glazyrin, and S.I. Blinnikov), Astrophys. J. Suppl. Ser. 256, 8 (2021).
  36. Финстад и др. (D. Finstad, S. De, D.A. Brown, E. Berger, and Ch.M. Biwer), Astrophys. J. Lett. 860, L2 (2018).
  37. Хейс, Норман (J.C. Hayes and M.L. Norman), Astrophys. J. Suppl. Ser. 147, 197 (2003).
  38. Чандрасекар (S. Chandrasekhar), Proceed. Nation. Acad. Sci. 44(9), 933 (1958).
  39. Чандрасекар (S. Chandrasekhar), Radiative transfer (Courier Corporation, 1960).
  40. Эббот и др. (B.P. Abbott, R. Abbott, T.D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, et al.) Astrophys. J. Lett. 848, L13 (2017).
  41. Эванс (K.F. Evans), J. Atmospheric Sci. 55, 429 (1998).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2023