ЭФФЕКТЫ СИЛЬНОГО РАССЕЯНИЯ В ИЗЛУЧЕНИИ МЯГКИХ ГАММА-ВСПЛЕСКОВ
- Авторы: Урвачев Е.М.1,2, Шидловский Д.С.1,2, Блинников С.И.1,2, Глазырин С.И.1,2
-
Учреждения:
- ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова"
- НИЦ "Курчатовский институт"
- Выпуск: Том 49, № 8 (2023)
- Страницы: 532-540
- Раздел: Статьи
- URL: https://archivog.com/0320-0108/article/view/674255
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320010823080041
- EDN: https://elibrary.ru/YDFDAB
- ID: 674255
Цитировать
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.
Ключевые слова
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
- 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).
- Блинников и др., Письма в Астрон. журн. 10, 422 (1984).
- 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).
- Блинников и др. (S.I. Blinnikov, D.K. Nadyozhin, N.I. Kramarev, and A.V. Yudin), Astron. Rep. 65, 631 (2021).
- Блинников и др. (S.I. Blinnikov, A. Yudin, N. Kramarev, and M. Potashov), Particles 5, 198 (2022).
- Бозняк и др. (Z. Bosnjak, R. Barniol Duran, and A. Peér), Galaxies 10, 38 (2022).
- Бочкарев Н.Г., Письма в Астрон. журн. 13, 1007 (1987).
- Брумберг и др. (O. Bromberg, E. Nakar, T. Piran, and R. Sari), Astrophys. J. 740, 100 (2011).
- Вайдмарк и др. (A. Widmark, M. Korsmeier, and T. Linden), Phys. Rev. Lett. 130, 161002 (2023).
- Варса (J.S. Warsa), Ann. Nucl. Energy 29, 851 (2002).
- 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).
- Ганаполь, Конрайх (B.D. Ganapol and D.E. Kornreich), Transport Theory and Statistic. Phys. 24, 89 (1995).
- 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).
- Гэррисон и др. (R. Harrison, O. Gottlieb, and E. Nakar), MNRAS 477, 2128 (2018).
- Краус (U. Kraus), Am. J. Phys. 68, 56 (2000).
- 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).
- Лэмб, Кобаяши (G.P. Lamb and S. Kobayashi), MNRAS 478, 733 (2018).
- Мандел (I. Mandel), Astrophys. J. Lett. 853, L12 (2018).
- Михалас, Михалас (D. Mihalas and B.W. Mihalas), Foundations of radiation hydrodynamics (New York: Oxford Unov. Press., 1984)
- Пинкус, Эванс (R. Pincus and K.F. Evans), J. Atmospheric Sci. 66, 3131 (2009).
- Портер и др. (T.A. Porter, G. Jóhannesson, and I.V. Moskalenko), Astrophys. J. 846, 67 (2017).
- Позаненко А.С. и др., Письма в Астрон. журн. 45, 768 (2019) [A.S. Pozanenko, et al., Astron. Lett. 45, 710 (2019)].
- Минаев, Позаненко (P.Y. Minaev and A.S. Pozanenko), MNRAS 492, 1919 (2020).
- Постнов К.А., Шакура Н.И., Письма в Астрон. журн. 13, 300 (1987).
- Прохаска и др. (J.X. Prochaska et al.), Astrophys. J. 666, 267 (2007).
- Ривера-Палео, Гузман (F.J. Rivera-Paleo and F.S. Guzman), MNRAS 479, 2796 (2018).
- Рыбицкий (G.B. Rybicki), J. Quantitat. Spectroscopy and Radiat. Transfer 11(6), 827 (1971).
- Рыбицкий, Лайтман (G.B. Rybicki and A.P. Lightman), Radiative processes in astrophysics (Wiley-VCH, 1985).
- Салафия, Гирланда (O.S. Salafia and G. Ghirlanda), Galaxies 10, 93 (2022).
- Тибальдо и др. (L. Tibaldo, D. Gaggero, and P. Martin), Universe 7, 141 (2021).
- Толстов и др. (A. Tolstov, S. Blinnikov, Sh. Nagataki, and K. Nomoto), Astrophys. J. 811, 47 (2015).
- Томинага и др. (N. Tominaga, S. Shibata, and S.I. Blinnikov), Astrophys. J. Suppl. Ser. 219, 38 (2015).
- Уильямс (M. Williams), J. Phys. A Math. General 40, 6407 (2007).
- 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).
- Урвачев и др. (E. Urvachev, D. Shidlovski, N. Tominaga, S. Glazyrin, and S.I. Blinnikov), Astrophys. J. Suppl. Ser. 256, 8 (2021).
- Финстад и др. (D. Finstad, S. De, D.A. Brown, E. Berger, and Ch.M. Biwer), Astrophys. J. Lett. 860, L2 (2018).
- Хейс, Норман (J.C. Hayes and M.L. Norman), Astrophys. J. Suppl. Ser. 147, 197 (2003).
- Чандрасекар (S. Chandrasekhar), Proceed. Nation. Acad. Sci. 44(9), 933 (1958).
- Чандрасекар (S. Chandrasekhar), Radiative transfer (Courier Corporation, 1960).
- 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).
- Эванс (K.F. Evans), J. Atmospheric Sci. 55, 429 (1998).
Дополнительные файлы
