Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє
Актуальною проблемою сучасної астрофізики є походження спостережуваних космічних променів з енергіями понад 10¹⁷ еВ, які перевищують очікувані енергії у випадку прискорення космічних променів залишками Наднових в нашій Галактиці. Актуальной проблемой современной астрофизики является происхождение на...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Кинематика и физика небесных тел |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77788 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє / В.О. Маслюх, Б.I. Гнатик // Кинематика и физика небесных тел. — 2013. — Т. 29, № 5. — С. 3-24. — Бібліогр.: 46 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-77788 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Маслюх, В.О. Гнатик, Б.I. 2015-03-06T13:23:23Z 2015-03-06T13:23:23Z 2013 Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє / В.О. Маслюх, Б.I. Гнатик // Кинематика и физика небесных тел. — 2013. — Т. 29, № 5. — С. 3-24. — Бібліогр.: 46 назв. — укр. 0233-7665 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77788 524.1+524.3 Актуальною проблемою сучасної астрофізики є походження спостережуваних космічних променів з енергіями понад 10¹⁷ еВ, які перевищують очікувані енергії у випадку прискорення космічних променів залишками Наднових в нашій Галактиці. Актуальной проблемой современной астрофизики является происхождение наблюдаемых космических лучей с энергиями более 10¹⁷ эВ, которые превышают ожидаемые энергии в случае ускорения космических лучей остатками Сверхновых в нашей Галактике. One of actual problems of modern astrophysics is the origin of observed cosmic rays with energy more than 10¹⁷ eV, that exceeds the expected energy in the case of accelerating the cosmic rays by Supernova remnants in our galaxy. uk Головна астрономічна обсерваторія НАН України Кинематика и физика небесных тел Внегалактическая астрономия Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє Ускорение космических лучей в остатках Гиперновых, расширяющихся в ветровых пузырях звезд-предшественников типа Вольфа—Райе Cosmic ray acceleration in Hypernova remnants expanding into wind bubbles of progenitor stars of Wolf−Rayet type Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє |
| spellingShingle |
Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє Маслюх, В.О. Гнатик, Б.I. Внегалактическая астрономия |
| title_short |
Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє |
| title_full |
Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє |
| title_fullStr |
Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє |
| title_full_unstemmed |
Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє |
| title_sort |
прискорення космічних променів у залишках гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу вольфа−райє |
| author |
Маслюх, В.О. Гнатик, Б.I. |
| author_facet |
Маслюх, В.О. Гнатик, Б.I. |
| topic |
Внегалактическая астрономия |
| topic_facet |
Внегалактическая астрономия |
| publishDate |
2013 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Кинематика и физика небесных тел |
| publisher |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Ускорение космических лучей в остатках Гиперновых, расширяющихся в ветровых пузырях звезд-предшественников типа Вольфа—Райе Cosmic ray acceleration in Hypernova remnants expanding into wind bubbles of progenitor stars of Wolf−Rayet type |
| description |
Актуальною проблемою сучасної астрофізики є походження спостережуваних космічних променів з енергіями понад 10¹⁷ еВ, які перевищують очікувані енергії у випадку прискорення космічних променів залишками Наднових в нашій Галактиці.
Актуальной проблемой современной астрофизики является происхождение наблюдаемых космических лучей с энергиями более 10¹⁷ эВ, которые превышают ожидаемые энергии в случае ускорения космических лучей остатками Сверхновых в нашей Галактике.
One of actual problems of modern astrophysics is the origin of observed cosmic rays with energy more than 10¹⁷ eV, that exceeds the expected energy in the case of accelerating the cosmic rays by Supernova remnants in our galaxy.
|
| issn |
0233-7665 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77788 |
| citation_txt |
Прискорення космічних променів у залишках Гіпернових, що розширюються у вітрових бульбашках зір-попередників типу Вольфа−Райє / В.О. Маслюх, Б.I. Гнатик // Кинематика и физика небесных тел. — 2013. — Т. 29, № 5. — С. 3-24. — Бібліогр.: 46 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT maslûhvo priskorennâkosmíčnihpromenívuzališkahgípernovihŝorozširûûtʹsâuvítrovihbulʹbaškahzírpoperednikívtipuvolʹfaraiê AT gnatikbi priskorennâkosmíčnihpromenívuzališkahgípernovihŝorozširûûtʹsâuvítrovihbulʹbaškahzírpoperednikívtipuvolʹfaraiê AT maslûhvo uskoreniekosmičeskihlučeivostatkahgipernovyhrasširâûŝihsâvvetrovyhpuzyrâhzvezdpredšestvennikovtipavolʹfaraie AT gnatikbi uskoreniekosmičeskihlučeivostatkahgipernovyhrasširâûŝihsâvvetrovyhpuzyrâhzvezdpredšestvennikovtipavolʹfaraie AT maslûhvo cosmicrayaccelerationinhypernovaremnantsexpandingintowindbubblesofprogenitorstarsofwolfrayettype AT gnatikbi cosmicrayaccelerationinhypernovaremnantsexpandingintowindbubblesofprogenitorstarsofwolfrayettype |
| first_indexed |
2025-11-25T11:46:14Z |
| last_indexed |
2025-11-25T11:46:14Z |
| _version_ |
1850514019932176384 |
| fulltext |
ÂÍÅÃÀËÀÊÒÈ×ÅÑÊÀß ÀÑÒÐÎÍÎÌÈß
ÓÄÊ 524.1+524.3
Â. Î. Ìàñëþõ, Á. I. Ãíàòèê
Àñòðîíîì³÷íà îáñåðâàòîð³ÿ Êè¿âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó ³ìåí³ Òàðàñà Øåâ÷åíêà
âóë. Îáñåðâàòîðíà 3, Êè¿â, 04053
Ïðèñêîðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ó çàëèøêàõ
óïåðíîâèõ, ùî ðîçøèðþþòüñÿ ó â³òðîâèõ áóëüáàøêàõ
ç³ð-ïîïåðåäíèê³â òèïó Âîëüôà — Ðàéº
Àêòóàëüíîþ ïðîáëåìîþ ñó÷àñíî¿ àñòðîô³çèêè º ïîõîäæåííÿ ñïîñòå -
ðåæóâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç åíåðã³ÿìè ïîíàä 1017åÂ, ÿê³ ïåðåâè ùó -
þòü î÷³êóâàí³ åíåð㳿 ó âèïàäêó ïðèñêîðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â çà -
ëèø êàìè Íàäíîâèõ â íàø³é Ãàëàêòèö³. Îäíèìè ç ìîæëèâèõ ãàëàêòè÷ -
íèõ äæåðåë êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç åíåðã³ÿìè äî 1019å º çàëèøêè óïåð -
íîâèõ — íàäïîòóæíèõ ñïàëàõ³â Íàäíîâèõ, ïîïåðåäíèêàìè ÿêèõ ââà -
æà þòü ìàñèâí³ çîð³ òèïó Âîëüôà — Ðàéº. Àíàë³çóþòüñÿ îñîáëèâîñò³
ïðèñêîðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ó çàëèø êàõ óïåðíîâèõ, ùî ðîçøèðþ -
þòüñÿ ó â³òðîâèõ áóëüáàøêàõ ç³ð-ïîïåðåäíèê³â òèïó Âîëüôà — Ðàéº.
Ïîêàçàíî, ùî ìàêñèìàëüí³ åíåð㳿 öèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, íàâ³òü çà
ïî ð³âíÿíî êîíñåðâàòèâíîãî âèáîðó çíà÷åíü ïàðàìåòð³â ïðîöåñó ïðè -
ñêî ðåííÿ, äîñÿãàþòü 1018 åÂ, à ¿õí³é âíåñîê ó ñïîñòåðåæóâàíèé â îêî -
ëèö³ Çåìë³ ïîò³ê êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç åíåðã³ÿìè 1016 ...1018å ñòàíî -
âèòü äåñÿòêè â³äñîòê³â ïðè ÷àñòîò³ âèáóõ³â óïåðíîâèõ ó Ãàëàêòèö³ â
ñó÷àñíó åïîõó &N S ~ 10 4- ð³ê–1.
ÓÑÊÎÐÅÍÈÅ ÊÎÑÌÈ×ÅÑÊÈÕ ËÓ×ÅÉ Â ÎÑÒÀÒÊÀÕ ÃÈÏÅÐÍÎ -
ÂÛÕ, ÐÀÑØÈÐßÞÙÈÕÑß Â ÂÅÒÐÎÂÛÕ ÏÓÇÛÐßÕ ÇÂÅÇÄ-ÏÐÅÄ -
ØÅÑÒÂÅÍÍÈÊÎÂ ÒÈÏÀ ÂÎËÜÔÀ — ÐÀÉÅ, Ìàñ ëþõ Â. Î., Ãíà -
òûê Á. È. — Àêòóàëüíîé ïðî áëå ìîé ñî âðå ìåí íîé àñ òðî ôè çè êè ÿâ ëÿ -
åò ñÿ ïðî èñ õîæ äå íèå íà áëþ äà å ìûõ êîñ ìè ÷åñ êèõ ëó ÷åé ñ ýíåð ãè ÿ ìè áî -
ëåå 1017ýÂ, êî òî ðûå ïðå âû øà þò îæè äà å ìûå ýíåð ãèè â ñëó ÷àå óñêî ðå-
íèÿ êîñ ìè ÷åñ êèõ ëó ÷åé îñòàò êà ìè Ñâåð õíî âûõ â íà øåé Ãà ëàê òè êå.
Îäíè ìè èç âîç ìîæ íûõ ãà ëàê òè ÷åñ êèõ èñ òî÷ íè êîâ êîñ ìè ÷åñ êèõ ëó ÷åé
ñ ýíåð ãè ÿ ìè äî 1019 ýÂ åñòü îñòàò êè Ãè ïåð íî âûõ — ñâåðõ ìîù íûõ
3
ÊÈÍÅÌÀÒÈÊÀ
È ÔÈÇÈÊÀ
ÍÅÁÅÑÍÛÕ
ÒÅË òîì 29 ¹ 5 2013
© Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ, 2013
4
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
âñïû øåê Ñâåð õíî âûõ, ïðåä øåñ òâåí íè êà ìè êî òî ðûõ ñ÷è òà þò ìàñ -
ñèâ íûå çâåç äû òèïà Âîëü ôà — Ðàéå. Àíàëèçèðóþòñÿ îñî áåí íîñ òè óñ -
êî ðå íèÿ êîñ ìè ÷åñ êèõ ëó ÷åé â îñòàò êàõ Ãè ïåð íî âûõ, ðàñ øè ðÿ þ ùèõ ñÿ â
âåò ðî âûõ ïó çû ðÿõ çâåçä-ïðåä øåñ òâåí íè êîâ òèïà Âîëü ôà — Ðàéå. Ïî -
êà çà íî, ÷òî ìàê ñè ìàëü íûå ýíåð ãèè ýòèõ êîñ ìè ÷åñ êèõ ëó ÷åé, äàæå ïðè
ñðàâ íè òåëü íî êîí ñåð âà òèâ íîì âû áî ðå çíà ÷å íèé ïà ðà ìåò ðîâ ïðî öåñ -
ñà óñêî ðå íèÿ, äîñ òè ãà þò 1018 ýÂ, à èõ âêëàä â íà áëþ äà å ìûé â îê ðåñ ò -
íîñ òè Çåì ëè ïî òîê êîñ ìè ÷åñ êèõ ëó ÷åé ñ ýíåð ãè ÿ ìè 1016 ...1018 ý ñî -
ñòàâ ëÿ åò äå ñÿò êè ïðî öåí òîâ ïðè ÷àñòîòå âçðûâîâ Ãèïåðíîâûõ â
Ãàëàêòèêå â ñîâðåìåííóþ ýïîõó &N S ~ 10 4- ãîä–1.
COSMIC RAY AC CEL ER A TION IN HYPERNOVA REM NANTS EX PAN D -
ING INTO WIND BUB BLES OF PRO GEN I TOR STARS OF WOLF —
RAYET TYPE, by Masliukh V. O., Hnatyk B. I. — One of ac tual prob lems of
mod ern as tro phys ics is the or i gin of ob served cos mic rays with en ergy more
than 1017 eV, that ex ceeds the ex pected en ergy in the case of ac cel er at ing
the cos mic rays by Su per nova rem nants in our gal axy. One of the pos si ble
sources of ga lac tic cos mic rays with en er gies up to 1019 eV are rem nants of
Hypernovae, su per power Su per nova ex plo sions whose pre cur sors are con -
sid ered to be mas sive Wolf — Rayet stars. We ana lyse the char ac ter is tics of
cos mic ray ac cel er a tion in Hypernova rem nants ex pand ing into wind bub -
bles of stars-pre cur sors of the Wolf — Rayet type. It is shown that the max i -
mum val ues for the en ergy of such cos mic rays, even when se lect ing rel a -
tively con ser va tive ac cel er a tion pro cess val ues, reach 1018 eV. Their con -
tri bu tion to the ob served in the Earth’s vi cin ity flux of cos mic rays with en -
er gies from 1016 to 1018 eV is found to be sev eral tens of percents at the fre -
quency of Hypernova ex plo sions in the Gal axy for the pres ent era NS = 10-4
year-1.
ÂÑÒÓÏ
Îäí³ºþ ç íàéàêòóàëüí³øèõ ïðîáëåì ñó÷àñíî¿ àñòðîô³çèêè âèñîêèõ
åíåð ã³é º ïîõîäæåííÿ ñïîñòåðåæóâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, îñîáëè -
âî ç åíåðã³ÿìè ì³æ 1017 å (1 å = 16 10 19. × - Äæ) òà 1019 åÂ. Çàãàëü -
íîâèçíàíèìè äæåðåëàìè êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â íèæ÷èõ åíåðã³é º ãàëàê -
òè÷í³ çàëèøêè Íàäíîâèõ, âèùèõ åíåðã³é — îñòàòî÷íî íå ç’ÿñîâàí³ ïî -
çàãàëàêòè÷í³ äæåðåëà (ðîçãëÿäàþòü àêòèâí³ ÿäðà ãàëàêòèê, ãàììà-
ñïàëàõè, óäàðí³ õâèë³ ó ñêóï÷åííÿõ ãàëàêòèê). Ó ö³é æå åíåðãåòè÷í³é
ä³ëÿíö³ ñïåêòðó ìຠì³ñöå ïåðåõ³ä â³ä ãàëàêòè÷íîãî êîìïîíåíòà äî ïî -
çà ãàëàêòè÷íîãî (äèâ. êëàñè÷í³ îãëÿäè [3, 21], à òàêîæ ðîáîòè [1, 13]).
Çã³äíî ç «an kle model» îñíîâí³ äæåðåëà êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ó âñ³é ö³é
åíåðãåòè÷í³é îáëàñò³, éìîâ³ðíî, º ãàëàêòè÷íèìè [13, 37]. Îäíàê óäàðí³
õâèë³ çàëèøê³â çâè÷àéíèõ Íàäíîâèõ, çã³äíî ³ç ñó÷àñíèìè ñïîñòåðåæ -
íèìè äàíèìè òà òåîðåòè÷íèìè ðîáîòàìè, íå ìîæóòü ïðèñêîðèòè êîñ -
ì³÷í³ ïðîìåí³ äî òàêèõ åíåðã³é [23].
ϳâòîðà äåñÿòèë³òòÿ òîìó ó ³íø³é ãàëàêòèö³ áóëî â³äêðèòî, ÿê áàòü -
ê³âñüêèé îá’ºêò ãàììà-ñïàëàõó GRB980425, ïåðøó íàäïîòóæíó Íàä -
íî âó — Ã³ïåðíîâó SN1998bw, ³ç åíåð㳺þ âèáóõó, ó ê³ëüêà äåñÿòê³â ðà -
ç³â á³ëüøîþ çà òèïîâó åíåðã³þ âèáóõó Íàäíîâî¿. Äîòåïåð ñïîñòåð³ãà -
ëèñü áëèçüêî äåñÿòêà óïåðíîâèõ ó ð³çíèõ ãàëàêòèêàõ (GRB980425 òà
SN1998bw, GRB030329 òà SN2003dh, GRB031203 òà SN2003lw,
GRB060218 òà SN2006aj, GRB081007 òà SN2008hw, GRB100316D òà
SN2010bh). óïåðíîâ³ òðàïëÿþòüñÿ íà ê³ëüêà ïîðÿäê³â ð³äøå çà Íàä -
íîâ³. Çã³äíî ³ç ñó÷àñíèìè óÿâëåííÿìè âîíè º ó êîæí³é ãàëàêòèö³ [22].
Ââàæàºòüñÿ, ùî ïðè âèáóõó óïåðíîâî¿ óòâîðþþòüñÿ âóçüêî êî -
ë³ ìîâàí³ (êóò êîë³ìàö³¿ ê³ëüêà ãðàäóñ³â) âèñîêîøâèäê³ñí³ (ëîðåíö-
ôàê òîð — äî ê³ëüêîõ ñîòåíü) ñòðóìåí³ ðå÷îâèíè, ÿê³ é óòâîðþþòü
ñïîñòåðåæóâàíèé ãàììà-ñïàëàõ ïðè ïîòðàïëÿíí³ íàïðÿìêó íà ñïîñòå -
ð³ãà÷à ó êóò ðîçõèëó ñòðóìåíÿ, à òàêîæ, ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ ñôå -
ðè÷íî-ñèìåòðè÷íèé, âèêèä îñíîâíî¿ ìàñè ðå÷îâèíè, ÿêèé ñòâîðþº
ðåëÿòèâ³ñòñüêó óäàðíó õâèëþ (ëîðåíö-ôàêòîð äî äåñÿòè), ðîçøèðþ -
þ÷èñü çà ìåæ³ ôîòîñôåðè çîð³-ïåðåäã³ïåðíîâî¿, ³, âëàñíå, ñïîñòåð³ãà -
ºòüñÿ ÿê íàäïîòóæíà Íàäíîâà (óïåðíîâà) [22, 45].
Öüîìó ãîëîâíîìó âèêèäó ìàñè ðå÷îâèíè, çã³äíî ç ³íòåðïðåòàö³ºþ
ñïîñòåðåæåíü â³äîìèõ íà ñüîãîäí³ Ã³ïåðíîâèõ, âëàñòèâèé ö³ëêîì
³íøèé, ïîð³âíÿíî ³ç Íàäíîâèìè, ðîçïîä³ë ñóìàðíî¿ ê³íåòè÷íî¿ åíåð㳿
ïî øâèäêîñò³ ðîçë³òàííÿ ðå÷îâèíè. Ó Íàäíîâèõ öåé ðîçïîä³ë ìàº
âèãëÿä Ekin (³ Gb) µ ( )Gb - kSN ³ç k SN » 5 (òóò Gb º G ×b, b = u/c, G = (1 –
- -b 2 1 2) / , u — øâèäê³ñòü ðå÷îâèíè, c — øâèäê³ñòü ñâ³òëà), íàòîì³ñòü ó
óïåðíîâèõ öåé ðîçïîä³ë ìຠâèãëÿä Ekin (³ Gb) µ ( )Gb - kHN ³ç k HN » 2
[36]. Òàêó â³äì³íí³ñòü ïîÿñíþþòü ³íøîþ, í³æ ó Íàäíîâèõ, ïðèðîäîþ
«äâèãóíà», ùî íàäຠåíåðã³þ âèêèäó îñíîâíî¿ ìàñè ðå÷îâèíè: «äâè -
ãóí» Ã³ïåðíîâèõ ïðàöþº ïîð³âíÿíî çíà÷íî òðèâàë³øèé ÷àñ. Ãîëîâíèé
âèêèä ìàñè ðå÷îâèíè óïåðíîâèõ ìîæíà ðîçãëÿäàòè ÿê ñóìó äâîõ âè -
êèä³â: á³ëüøîãî (çà ñóìàðíîþ åíåðãåòèêîþ òà ìàñîþ) íåðåëÿòèâ³ñò -
ñüêîãî, ðîçòàøîâàíîãî ó âíóòð³øí³õ îáëàñòÿõ óïåðíîâî¿, òà íà äâà
ïîðÿäêè ìåíøîãî ïîì³ðíîðåëÿòèâ³ñòñüêîãî ó çîâí³øí³õ îáëàñòÿõ.
Î÷å âèä íî, ùî ï³ñëÿ âèõîäó óäàðíî¿ õâèë³ íà ïîâåðõíþ óïåðíîâî¿ ó
ïðîöåñ³ ðîçëüîòó âèêèíóòî¿ îáîëîíêè ö³ äâà âèêèäè ðîçä³ëÿþòüñÿ
çàâäÿêè ð³çíèö³ ¿õí³õ øâèäêîñòåé. ϳñëÿ ãàëüìóâàííÿ ïîì³ðíîðåëÿòè -
â³ñòñüêîãî âèêèäó ó â³òð³ ïåðåäã³ïåðíîâî¿ äî íåðåëÿòèâ³ñòñüêî¿ øâèä -
êîñò³ âîíè çëèâàþòüñÿ ó îäèí ñóö³ëüíèé âèêèä.
Çãàäàíèé âèêèä îáîëîíêè çîð³ ì³ñòèòü ãîëîâíó ÷àñòèíó åíåð㳿 âè -
áóõó óïåðíîâî¿ ó ôîðì³ ê³íåòè÷íî¿ åíåð㳿 ñâîãî ðîçëüîòó. ×åðåç òå
ùî ïîâíà åíåðã³ÿ âèáóõó óïåðíîâî¿ ïåðåâèùóº 1052 åðã (1 åðã =
= 10 7- Äæ), òî óäàðíà õâèëÿ â³ä ¿¿ âèêèäó îñíîâíî¿ ìàñè ðå÷îâèíè º
çíà÷íî ïîòóæí³øîþ òà øâèäøîþ, í³æ óäàðí³ õâèë³ â³ä îñíîâíîãî âè -
êèäó ðå ÷îâèíè Íàäíîâèõ [22, 45], ùî ñòâîðþº óìîâè äëÿ ïðèñêîðåííÿ
êîñì³÷ íèõ ïðîìåí³â ìåõàí³çìîì äèôóç³éíîãî ïðèñêîðåííÿ íà ôðîíò³
óäàðíî¿ õâèë³ äî åíåðã³é, ùî ñóòòºâî ïåðåâèùóþòü 1017 å [7, 17, 26,
5
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
27, 43, 44]. Ïðè öüîìó ìàêñèìàëüí³ åíåð㳿 òà ñïåêòð ïðèñêîðåíèõ êîñ -
ì³÷íèõ ïðîìåí³â ñóòòºâî çàëåæàòü â³ä ïàðàìåòð³â óäàðíî¿ õâèë³ çà -
ëèø êó ó ïåð íîâî¿, ÿê³, ó ñâîþ ÷åðãó, âèçíà÷àþòüñÿ ðîçïîä³ëîì ãóñòè -
íè â îêî ëè ö³ çîð³-ïîïåðåäíèêà óïåðíîâî¿.
³äïîâ³äíî äî ðîçðàõóíê³â åâîëþö³¿ ç³ð-ïîïåðåäíèê³â óïåðíîâèõ
òèïó Âîëüôà — Ðàéº [22] óäàðíà õâèëÿ ïîøèðþºòüñÿ ñïî÷àòêó ó
«â³ëüíîìó â³òð³» çîð³ Âîëüôà — Ðàéº, ïîò³ì ïîòðàïëÿº ó «çóïèíåíèé
â³òåð» (ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ éîãî ìîæíà ââàæàòè îäíîð³äíèì ñåðå -
äîâèùåì ³ç ãóñòèíîþ, íà ê³ëüêà ïîðÿäê³â ìåíøîþ, í³æ ó ì³æçîðÿíîãî
ñåðåäîâèùà), ³ äàë³ ïåðåõîäèòü ó ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå, ïðè öüîìó
«â³ëüíèé â³òåð», «çàãàëüìîâàíèé â³òåð» é ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå
ìàþòü ð³çíèé õ³ì³÷íèé ñêëàä [2, 15]. Òîìó ïðè ïðîõîäæåí³ êð³çü íèõ
óäàðíî¿ õâèë³ ïðèñêîðåí³ òàì êîñì³÷í³ ïðîìåí³ òàêîæ ìàòèìóòü ñóò -
òºâî ð³çíèé õ³ì³÷íèé ñêëàä.
Âðàõóâàííÿ ðåàë³ñòè÷íî¿ ñòðóêòóðè íàâ êî ëîçîðÿíîãî ñåðåäîâèùà
ïîòð³áíå äëÿ êîðåêòíîãî ðîçðàõóíêó â³ä íîñ íèõ âêëàä³â ó ïðèñêîðåííÿ
ðàí íüî¿ ñòà䳿 â³ëüíîãî ðîçë³òàííÿ, êîëè ïðèñêîðþþòüñÿ êîñì³÷í³
ïðîìåí³ íàéâèùèõ åíåðã³é, òà ï³çí³øî¿ àä³à áàòè÷íî¿ ñòà䳿 (ñòàä³ÿ
Ѻ äî âà — Òåéëîðà), êîëè ñóòòºâà ÷àñòèíà åíåð 㳿 çàëèøêó ïåðåäàºòüñÿ
êîñì³÷íèì ïðîìåíÿì íèæ÷èõ åíåðã³é [32].
Ó ö³é ðîáîò³ ìè âðàõóâàëè çãàäàí³ àñïåêòè ó äîñë³äæåíí³ ïðèñêî -
ðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ìåõàí³çìîì äèôóç³éíîãî ïðèñêîðåííÿ íà
ôðîíò³ óäàðíî¿ õâèë³ óäàðíèìè õâèëÿìè â³ä ìîëîäèõ çàëèøê³â óïåð -
íîâèõ Ãàëàêòèêè ïðîòÿãîì ¿õíüî¿ åâîëþö³¿, ïðîàíàë³çóâàëè óòâîðåííÿ
òà çíàéøëè ñóìàðíèé ñïåêòð òà ñïåêòð êîæíîãî òèïó ÷àñòèíîê ïðè -
ñêîðåíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â. Îòðèìàíî îö³íêó âíåñêó êîñì³÷íèõ
ïðî ìåí³â â³ä çàëèøê³â óïåðíîâèõ ó ñïîñòåðåæóâàíèé ñïåêòð êîñì³÷ -
íèõ ïðîìåí³â, ùî ïîêðàùóº ðîçóì³ííÿ ìîæëèâèõ äæåðåë êîñì³÷íèõ
ïðîìåí³â ç åíåðã³ÿìè ì³æ 1017 òà 1019 åÂ.
ÔÎÐÌÓÂÀÍÍß ÑÏÅÊÒÐÓ ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÈÕ ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅͲÂ
óäðîäèíàì³êà çàëèøêó óïåðíîâî¿. Ðîçïîä³ë ãóñòèíè ñåðåäîâèùà r1
ó â³òðîâ³é áóëüáàøö³ íàâêîëî îäèíî÷íî¿ çîð³ Âîëüôà — Ðàéº ìîæíà ó
ïåðøîìó íàáëèæåíí³ ââàæàòè ñôåðè÷íî-ñèìåòðè÷íèì [15, 40], õî÷à
íà ñïðàâä³ º ïåâíå â³äõèëåííÿ â³ä ñôåðè÷íî¿ ñèìåò𳿠[14, 41]. óïåð -
íîâó äëÿ ïðîñòîòè ìè ðîçãëÿäàºìî ÿê ñôåðè÷íî-ñèìåòðè÷íèé âèáóõ
(õî÷à â ä³éñíîñò³ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ïåâíà, äî ñüîãîäí³ îñòàòî÷íî íå âèâ -
÷åíà, àí³çîòðîï³ÿ âèáóõó óïåðíîâèõ [22, 45]) ³ç åíåð㳺þ Q0 = Qnrel +
+Qrel ó ê³íåòè÷í³é åíåð㳿 ñôåðè÷íî-ñèìåòðè÷íîãî âèêèäó (îáîëîíêè
óïåðíîâî¿) ìàñè M 0 . Ïîì³ðíîðåëÿòèâ³ñòñüêà óäàðíà õâèëÿ ïðè ñïàëà -
õó óïåðíîâî¿ âèõîäèòü íà ïîâåðõíþ çîð³-ïîïåðåäíèêà òèïó Âîëüôà
— Ðàéº ³ ïîøèðþºòüñÿ äàë³ â íàâêîëîçîðÿíèé â³òåð. Ó â³òð³ óäàðíà
õâè ëÿ (¿¿ ïðèéíÿòî íàçèâàòè ãîëîâíîþ ÷è ïðÿìîþ) ñïîâ³ëüíþºòüñÿ, òî -
ìó ó âèêèíóò³é îáîëîíö³ âèíèêຠçâîðîòíà óäàðíà õâèëÿ, ùî ðóõàºòüñÿ
6
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
âñåðåäèíó ñêèíóòî¿ îáîëîíêè. Ç ÷àñîì çâîðîòíà õâèëÿ çíèêàº, ³ òå÷³ÿ
ãà çó çà ôðîíòîì ïðÿìî¿ óäàðíî¿ õâèë³ ïðèéìຠàâòîìîäåëüíèé õà ðàê -
òåð — íàñòóïຠàä³àáàòè÷íà ñòàä³ÿ. Íà îáîõ åòàïàõ ðóõ ïðÿìî¿ óäàðíî¿
õâèë³ áóäåìî îïèñóâàòè ïàðàìåòðîì øâèäêîñò³ G GSH SH R Rb b( )( ( ) º
º ×G( ) ( ))R Rb .
Äëÿ ïðîñòîòè çàëèøîê óïåðíîâî¿ ðîçãëÿäàºìî ó ðàìêàõ ã³äðîäè -
íàì³êè ç äîâ³ëüíèì ñòóïåíåì ðåëÿòèâ³çìó áåç âïëèâó ìàãí³òíîãî ïîëÿ
òà êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, òîáòî ðîçãëÿäàºìî óäàðíó õâèëþ çàëèøêó
óïåðíîâî¿ ÿê ñóòòºâî íå ìîäèô³êîâàíó ïðèñêîðåííÿì êîñì³÷íèõ ïðî -
ìåí³â. Öå ìຠì³ñöå, êîëè âíåñêè ãóñòèíè åíåð㳿 ìàãí³òíîãî ïîëÿ òà
ãóñòèíè åíåð㳿 êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ó ã³äðîäèíàì³êó çàëèøêó óïåð -
íîâî¿ º ìàëèìè ïîð³âíÿíî ç âíåñêàìè ãóñòèíè åíåð㳿 ê³íåòè÷íîãî ðó -
õó òà ãóñòèíè òåïëîâî¿ åíåð㳿 ðå÷îâèíè çàëèøêó.
Íàñïðàâä³ óäàðíà õâèëÿ çàëèøêó óïåðíîâî¿, òàê ñàìî ÿê óäàðí³
õâèë³ çàëèøê³â Íàäíîâèõ, äåùî ìîäèô³êóºòüñÿ ï³ä âïëèâîì ïðèñêî -
ðþâàíèõ íåþ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â òà òóðáóëåíòíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ,
íåë³í³éíî ï³äñèëåíîãî ïåðåä ôðîíòîì öèìè êîñì³÷íèìè ïðîìåíÿìè.
Ñòðóêòóðà ïðèôðîíòîâî¿ îáëàñò³ óñêëàäíþºòüñÿ óòâîðåííÿì ïåðåä -
â³ñ íèê³â óäàðíî¿ õâèë³ ³ç ï³äñèëåíîãî òóðáóëåíòíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ
òà ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ùî çì³íþþòü òå÷³þ ðå÷îâèíè
ïîáëèçó ôðîíòó. Òàêîæ çá³ëüøóºòüñÿ çàãàëüíèé ñòóï³íü ñòèñêó ðå÷î -
âèíè çà ôðîíòîì ïîð³âíÿíî ³ç íåçáóðåíèì ñåðåäîâèùåì òà çìåíøó ºòü -
ñÿ ñòóï³íü ñòèñêó ðå÷îâèíè áåçïîñåðåäíüî íà ôðîíò³. Ó ã³äðîäèíàì³êó
çàëèøêó óïåðíîâî¿ ïîð³âíÿíî á³ëüøîãî âïëèâó ïî÷èíàþòü çàâäàâàòè
ï³äñèëåíå òóðáóëåíòíå ìàãí³òíå ïîëå òà ðåëÿòèâ³ñòñüêèé ãàç ïðèñêî -
ðåíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â. Çá³ëüøóºòüñÿ ñòóï³íü íåàä³àáàòè÷íîñò³ çà -
ëèø êó ÷åðåç âèíåñåííÿ åíåð㳿 ó ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå ïðèñêîðå íè -
ìè êîñì³÷íèìè ïðîìåíÿìè òà íåòåïëîâèì âèïðîì³íþâàííÿì â³ä íèõ
[8, 9, 16, 18, 24, 42, 46]. Ïðîòå ñïðàâæí³ ìàñøòàáè ö³º¿ ìîäèô³êàö³¿
îñòàòî÷íî ùå íå ç’ÿñîâàí³, ³ ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ ìîäèô³êàö³ºþ
áóäåìî íåõòóâàòè.
Óäàðíà õâèëÿ ï³ñëÿ âèõîäó íà ïîâåðõíþ óïåðíîâî¿ îïèñóºòüñÿ
àïðîêñèìàö³éíèì ñï³ââ³äíîøåííÿì äëÿ äîâ³ëüíîðåëÿòèâ³ñòñüêîãî âè -
ïàäêó [19]:
G GSH SH SH SH
a
R R
R R
R R
b b
r
r
( ) ( )
( )
( )
=
æ
è
çç
ö
ø
÷÷
-
0
1
3
1 0 0
3
, (1)
äå R — ðàä³óñ óäàðíî¿ õâèë³, R0 — ïî÷àòêîâà êîîðäèíàòà óäàðíî¿ õâè -
ë³, a = 1/5. Çàóâàæèìî, ùî ïðè ðîçøèðåíí³ âèêèäó ó â³òðîâîìó ñåðåäî -
âèù³ (r1 µ r -2 , r — â³äñòàíü â³ä çîð³) ñï³ââ³äíîøåííÿ (1) äຠR µ texp
-0 833. ,
äå texp — ÷àñ â³ä ïî÷àòêó ðîçøèðåííÿ âèêèäó (÷àñ â³ä ìîìåíòó âèáó õó
óïåðíîâî¿), ùî äîáðå óçãîäæóºòüñÿ ³ç ñïîñòåðåæåííÿìè ìîëîäèõ
çàëèøê³â Íàäíîâèõ òà óïåðíîâèõ: äëÿ äîáðå âèâ÷åíî¿ Íàäíîâî¿
SN1993J ïîêàçíèê ñòåïåíÿ äîð³âíþº –0.829 ± 0.005 [39], ó óïåðíîâî¿
SN2006aj ïîêàçíèê ñòåïåíÿ –0.85 [36].
7
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
Ç ÷àñîì, êîëè ìàñà íàãðîìàäæåíî¿ ðå÷îâèíè ñòຠïîð³âíÿííîþ ç
ìàñîþ âèêèíóòî¿ ðå÷îâèíè, óäàðíà õâèëÿ îïèñóºòüñÿ ñï³ââ³äíîøåí -
íÿì äëÿ äîâ³ëüíîðåëÿòèâ³ñòñüêîãî âèïàäêó [19]:
GSH SH R
Q
R c
Rb
mr
( )
( )
/
/=
æ
è
çç
ö
ø
÷÷
-2
5
0
1
2
1 2
3 2 (2)
(òóò m = 0.24 ïðè GSH >> 1, m = 0.60 ïðè b SH << 1), ÿêîìó åêâ³âàëåíòíå
ñï³ââ³äíîøåííÿ (1) ïðè a = 1/2 òà R0 = RA . ³äñòàíü RA , äå çàëåæí³ñòü
(1) çì³íþºòüñÿ âèðàçîì (2), âèçíà÷àºòüñÿ ³ç ð³âíîñò³ GSH SH ARb ( ) çà (1)
òà GSH SH ARb ( ) çà (2).
Ïàðàìåòð G2 2b øâèäêîñò³ ðå÷îâèíè çà ôðîíòîì óäàðíî¿ õâèë³
ïîâ’ÿçàíèé ç ïàðàìåòðîì øâèäêîñò³ óäàðíî¿ õâèë³ ð³âíÿííÿì äëÿ
äîâ³ëüíîðåëÿòèâ³ñòñüêèõ óäàðíèõ õâèëü [6]:
G
G G
SH R
R R R
R
2 2 2 2
2
2 2
1 1 1
2
( )
( ( ) )[$ ( )( ( ) ) ]
$ ( )( $ (
=
+ - +
-
g
g g R R))( ( ) )G2 1 2- +
, (3)
äå $g 2 — ïîêàçíèê àä³àáàòè ðå÷îâèíè çà ôðîíòîì ($g 2 = 4/3 äëÿ óëüòðà -
ðåëÿòèâ³ñòñüêîãî ãàçó òà $g 2 = 5/3 — äëÿ íåðåëÿòèâ³ñòñüêîãî).
Ãóñòèíà åíåð㳿 áåç óðàõóâàííÿ åíåð㳿 ñïîêîþ ðå÷îâèíè çà ôðîí -
òîì äîâ³ëüíîðåëÿòèâ³ñòñüêî¿ óäàðíî¿ õâèë³ îïèñóºòüñÿ ñï³ââ³äíîøåí -
íÿì [30]
e R R c R
R R
R
2 2
2
2
2 2
2
1
1
1
( ) ( ) ( ( ) )
$ ( ) ( )
$ ( )
- = -
+
-
æ
è
çç
ö
ø
r
g
g
G
G
÷÷r1
2( )R c
³ç ãóñòèíîþ ðå÷îâèíè çà ôðîíòîì
r
g
g
r2
2 2
2
1
1
1
( )
$ ( ) ( )
$ ( )
( )R
R R
R
R=
+
-
æ
è
çç
ö
ø
÷÷
G
.
Ïðè ïðîõîäæåíí³ ôðîíòó óäàðíî¿ õâèë³ ÷åðåç åëåìåíò ñåðåäîâèùà
dm R R R dR1 1
24( ) ( )= pr
éîìó íàäàºòüñÿ åíåðã³ÿ
dQ R e R R c dV Rint ( ) ( ( ) ( ) ) ( )= -2 2
2
2r
³ç îá’ºìîì åëåìåíòó ñåðåäîâèùà ï³ñëÿ ïðîõîäæåííÿ ôðîíòó
dV R
dm R
R
2
1
2
( )
( )
( )
=
r
.
Îòæå, íàäàííÿ äîâ³ëüíîðåëÿòèâ³ñòñüêîþ óäàðíîþ õâèëåþ åíåð㳿
åëåìåíòó ñåðåäîâèùà îïèñóºòüñÿ ñï³ââ³äíîøåííÿì
dQ R R c dm Rint ( ) ( ( ) ) ( )= -G2
2
11 .
Êîëè çàëèøîê óïåðíîâî¿ ñòຠîïòè÷íî ïðîçîðèì, ïëàçìó çà ôðîí -
òîì óäàðíî¿ õâèë³ ìîæíà ââàæàòè åëåêòðîí-ÿäåðíîþ ïëàçìîþ. ³äî -
8
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
ìî, ùî ëîêàëüíà òåðìîäèíàì³÷íà ð³âíîâàãà ì³æ åëåêòðîíàìè ³ ÿäðàìè
òà ³îíàìè âñòàíîâëþºòüñÿ íå îäðàçó çà ôðîíòîì óäàðíî¿ õâèë³, à íà
ïåâí³é â³äñòàí³ â³ä ôðîíòó ó ãëèáèíó çàëèøêó, ïðîòå ðîçðàõóíîê ö³º¿
â³äñòàí³ âñå ùå íå º ïîâí³ñòþ çðîçóì³ëèì ³ ñòîñóºòüñÿ ïèòàííÿ ñòðóê -
òóðè ôðîíòó óäàðíî¿ õâèë³. Ïàì’ÿòàþ÷è ïðî öåé àñïåêò, ìè äëÿ ïðî -
ñòî òè ïðèéìàºìî, ùî âñ³ ÷àñòèíêè (òîáòî ³ åëåêòðîíè, ³ ³îíè òà ÿäðà
ð³çíèõ åëåìåíò³â) çà ôðîíòîì óäàðíî¿ õâèë³ ìàþòü îäèíàêîâ³ ïàðàìåò -
ðè øâèäêîñò³ ïîðÿäêó G2 2b ( )R , ùî äîçâîëÿº íàì âèêîðèñòàòè äëÿ îïè -
ñó ïîêàçíèêà àä³àáàòè ðå÷îâèíè çà ôðîíòîì îäíîêîìïîíåíòíó (çà -
ì³ñòü áàãàòîêîìïîíåíòíî¿) òåîð³þ Ñèíãà [30]
$ ( )
$ ( )
$( )
( $( ))
( $( ))
$ (
g
z
z
z
z
z
2
2 3
2
21
R
R
d
d R
K R
K R
=
é
ë
ê
ù
û
ú
+ R
d
d R
K R
K R
)
$( )
( $( ))
( $( ))z
z
z
3
2
é
ë
ê
ù
û
ú
(4)
³ç îáåðíåíîþ òåìïåðàòóðîþ çà ôðîíòîì $ ( )z rº ×2
2c / p2 ( p2 — òèñê çà
ôðîíòîì)
$( ) ( ( ) )z R R» - -G2
11 , (5)
äå K 2 ³ K 3 º ìîäèô³êîâàíèìè ôóíêö³ÿìè Áåññåëÿ äðóãîãî ðîäó â³ä -
ïîâ³äíî äðóãîãî ³ òðåòüîãî ïîðÿäê³â.
гâíÿííÿ (3) ç âèêîðèñòàííÿì ñï³ââ³äíîøåíü (4) òà (5) ìè àïðîê ñè -
ìóºìî ñï³ââ³äíîøåííÿì äëÿ äîâ³ëüíîðåëÿòèâ³ñòñüêîãî âèïàäêó:
G
G
2 2
2
b
b
( )
( )
R
RSH SH= .
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÓ Ã²ÏÅÐÍÎÂί
Çàëèøîê óïåðíîâî¿ ïðèñêîðþº êîñì³÷í³ ïðîìåí³ ð³çíîãî õ³ì³÷íîãî
ñêëàäó — ïðîòîíè òà ÿäðà [Z, A] (Z — ÷èñëî ïðîòîí³â òà A — ÷èñëî
íóêëîí³â ó êîñì³÷íîìó ïðîìåí³) ìåõàí³çìîì íåë³í³éíîãî äèôóç³éíîãî
ïðèñêîðåííÿ íà ôðîíò³ óäàðíî¿ õâèë³ ³ç òóðáóëåíòíèì ìàãí³òíèì ïî -
ëåì ïîáëèçó ôðîíòó, çá³ëüøåíèì ìåõàí³çìîì íåë³í³éíîãî ï³äñèëåííÿ
ìàãí³òíîãî ïîëÿ ïîòîêîì ïðèñêîðåíèõ íà ôðîíò³ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â.
Çàãàëîì åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð ïðèñêîðåíèõ çàëèøêîì óïåðíîâî¿
êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ìîæíà çíàéòè, ðîçãëÿíóâøè äèôóç³þ-êîíâåêö³þ
ïðèñêîðþâàíèõ óäàðíîþ õâèëåþ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ïîáëèçó ôðîíòó
ïðè â³äîìèõ ïðîñòîðîâèõ òà åíåðãåòè÷íèõ çàëåæíîñòÿõ êîåô³ö³ºíòà
äèôó糿. Äèôóç³þ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ïîáëèçó ôðîíòó ñïðè÷èíÿº ¿õíº
ðîçñ³ÿííÿ íà òóðáóëåíòíèõ ôëóêòóàö³ÿõ ìàãí³òíîãî ïîëÿ, à äèôóç³é -
íèé ïîò³ê öèõ ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ó ñâîþ ÷åðãó ñóò -
òº âî âïëèâຠíà õàðàêòåð ìàãí³òíî¿ òóðáóëåíòíîñò³. Òèñê êîñì³÷íèõ
9
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
ïðîìåí³â òà òóðáóëåíòíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ ïîáëèçó ôðîíòó çì³íþº
òå÷³þ ïëàçìè êð³çü óäàðíó õâèëþ, à ïðîñòîðîâèé ðîçïîä³ë òå÷³¿ ïëàç -
ìè ïîáëèçó ôðîíòó ñóòòºâî âïëèâຠíà ðîçñ³ÿííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â
íà òóðáóëåíö³ÿõ ìàãí³òíîãî ïîëÿ. ³äáóâàºòüñÿ ïåðåäà÷à ÷àñòèíè
åíåð 㳿 ïëàçìè çà ôðîíòîì óäàðíî¿ õâèë³ ó åíåðã³þ ïðèñêîðþâàíèõ íà
ôðîíò³ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ùî â³ääàþòü ÷àñòèíó ñâ åíåð㳿 ï³ä -
ñèëåíîìó íèìè òóðáóëåíòíîìó ìàãí³òíîìó ïîëþ ïåðåä ôðîíòîì, à
òóð áóëåíòíå ìàãí³òíå ïîëå, äèñèïóþ÷è ïåðåä ôðîíòîì òà, ï³ñëÿ àä -
âåêö³¿ êð³çü óäàðíó õâèëþ, — çà ôðîíòîì, íàãð³âຠòåïëîâó ïëàçìó.
Îòæå, åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð ïðèñêîðþâàíèõ óäàðíîþ õâèëåþ êîñì³÷ -
íèõ ïðîìåí³â âèçíà÷àºòüñÿ ïðîñòîðîâîþ òà åíåðãåòè÷íîþ çàëåæíîñ -
òÿìè êîåô³ö³ºíòà äèôó糿 ïîáëèçó ôðîíòó. Ö³ çàëåæíîñò³ âèçíà÷àþòü -
ñÿ ñïåêòðàëüíèìè òà ïðîñòîðîâèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ï³äñèëåíî¿ êîñ -
ì³÷íèìè ïðîìåíÿìè ìàãí³òíî¿ òóðáóëåíö³¿, ÿê³, ó ñâîþ ÷åðãó, âèçíà -
÷åí³ äèôóç³éíèì ïîòîêîì ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç äà -
íèì åíåðãåòè÷íèì ñïåêòðîì òà ïðîñòîðîâèì ðîçïîä³ëîì òå÷³¿ ïëàçìè
êð³çü ôðîíò, íà ÿêèé ìຠâïëèâ ïðîñòîðîâèé ðîçïîä³ë òèñêó ïðèñêîðþ -
âàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â òà ï³äñèëåíîãî íèìè òóðáóëåíòíîãî ìàãí³ò -
íîãî ïîëÿ.
Òîáòî, çàäà÷à ïðî ïðèñêîðåííÿ íà ôðîíò³ óäàðíî¿ õâèë³ êîñì³÷íèõ
ïðîìåí³â ìåõàí³çìîì äèôóç³éíîãî ïðèñêîðåííÿ ³ç ï³äñèëåíèì ïðèñêî -
ðþ âàíèìè êîñì³÷íèìè ïðîìåíÿìè òóðáóëåíòíèì ìàãí³òíèì ïîëåì º
ïîâí³ñòþ íåë³í³éíîþ, íå ìîæå áóòè ðîçâ’ÿçàíà àíàë³òè÷íî, ³ ëèøå
÷àñò êîâî âîíà ðîçâ’ÿçàíà ÷èñåëüíî. Ó ï³äñóìêó âñ³ ï³äõîäè äàþòü îä -
íàêîâèé ðîçâ’ÿçîê: åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ
ïðî ìåí³â º êâàç³ñòåïåíåâîþ ôóíêö³ºþ ³ìïóëüñó êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â
â³ä òàê çâàíî¿ ì³í³ìàëüíî¿ åíåð㳿 äî íà ïîðÿäêè á³ëüøî¿ çà íå¿ ïåâíî¿
ìàêñèìàëüíî¿ åíåð㳿. ̳í³ìàëüíà åíåðã³ÿ òðîõè ïåðåâèùóº ñåðåäíþ
òåïëîâó åíåðã³þ ÷àñòèíîê çà ôðîíòîì. Çíà÷åííÿ ïîêàçíèêà ñòåïåíÿ
áëèçüêå äî –2. Ñïåêòð êâàç³åêñïîíåíö³éíî ñïàäຠíà åíåðã³ÿõ, âèùèõ
çà ìàêñèìàëüíó, òà ìຠïåâíó «óâ³ãíóò³ñòü». Öÿ «óâ³ãíóò³ñòü» ñïðè ÷è -
íåíà íåë³í³éíîþ çì³íîþ òå÷³¿ ïëàçìè êð³çü ôðîíò óäàðíî¿ õâèë³, ÿêà
ïðèñêîðþº êîñì³÷í³ ïðîìåí³ [11, 24, 42]. Çàóâàæèìî, îäíàê, ùî ìîäå -
ëþ âàííÿ ìåòîäîì Ìîíòå-Êàðëî, ïîð³âíÿíî ç ³íøèìè ìåòîäàìè, ïîêà -
çóº çíà÷íî «ì’ÿêøèé» ñïåêòð ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç
ïî ð³âíÿíî íèçüêèìè åíåðã³ÿìè, ùî ìîæå ìàòè ñóòòºâèé âïëèâ íà
âåëè÷èíó ñóìàðíî¿ åíåð㳿 ïðîìåí³â, îäíàê ðîçãëÿä öüîãî àñïåêòó ìè
â³äêëàäàºìî äëÿ ïîäàëüøèõ äîñë³äæåíü.
Äëÿ ïðîñòîòè òà çàãàëüíîñò³ ó íàø³é ìîäåë³ âèêîðèñòàíî óçàãàëü -
íåíèé ðåçóëüòàò ð³çíèõ ðîçâ’ÿçê³â çàäà÷³ ïðî ïðèñêîðåííÿ íà ôðîíò³
óäàðíî¿ õâèë³ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ìåõàí³çìîì äèôóç³éíîãî ïðèñêî -
ðåí íÿ ³ç ï³äñèëåíèì ïðèñêîðþâàíèìè êîñì³÷íèìè ïðîìåíÿìè òóðáó -
ëåíòíèì ìàãí³òíèì ïîëåì, òîáòî ñòåïåíåâèé åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð
ïðè ñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç åêñïîíåíö³éíèì îáð³çàííÿì íà
ìàêñèìàëüí³é åíåð㳿.
Òóðáóëåíòíå ìàãí³òíå ïîëå ïîáëèçó ôðîíòó óäàðíî¿ õâèë³ çíà÷íî
á³ëüøå, í³æ ïîëå ó íåçáóðåíîìó ñåðåäîâèù³ ÷åðåç ìåõàí³çì íåë³í³é -
10
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
íîãî ï³äñèëåííÿ ìàãí³òíîãî ïîëÿ ïîòîêîì ïðèñêîðþâàíèõ íà ôðîíò³
êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â. Öå ÿâèùå ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ó ìîëîäèõ çàëèøêàõ
Íàäíîâèõ [28, 39]; òåîð³þ ÿâèùà äîáðå ðîçðîáëåíî [28, 31, 34]. Ìè
âðàõîâóºìî öåé àñïåêò ð³âíÿííÿì
B R
R e R R cB
2
2 2
2
4
( )
( )( ( ) ( ) )
p
e r= - ,
äå ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ äëÿ íåðåëÿòèâ³ñòñüêèõ óäàðíèõ õâèëü
e B R( ) » const » 0.1...0.001 — â³äíîøåííÿ ãóñòèíè åíåð㳿 ìàãí³òíîãî
ïî ëÿ äî ãóñòèíè åíåð㳿 áåç âðàõóâàííÿ åíåð㳿 ñïîêîþ ðå÷îâèíè çà
ôðîí òîì. Ïàðàìåòðèçàö³ÿ e B R( ) » const âðàõîâóº â îñíîâíîìó ðåçî -
íàíòíó ìîäó ìåõàí³çìó íåë³í³éíîãî ï³äñèëåííÿ [4], îñê³ëüêè âîíà ïå -
ðå âàæíî âèçíà÷ຠäèôóç³þ äëÿ ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç
íàéá³ëüøèìè åíåðã³ÿìè. Íåðåçîíàíñíà ìîäà ìåõàí³çìó íåë³í³éíîãî
ï³ä ñèëåííÿ ìîæå áóòè çíà÷íî á³ëüøîþ, îñîáëèâî ïðè âåëèêèõ øâèä -
êîñòÿõ óäàðíî¿ õâèë³, àëå âîíà íå âïëèâຠñóòòºâî íà äèôóç³þ ïðèñêî -
ðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç íàéá³ëüøèìè åíåðã³ÿìè. Ó ðîáîò³ [20]
äîñë³äæóâàëàñü ìîæëèâ³ñòü â³äñóòíîñò³ ðîçâèòêó íåðåçîíàíñíî¿ ìîäè.
Çàóâàæèìî, ùî çíà÷åííÿ e B R( ) âèçíà÷àºòüñÿ íàñàìïåðåä ãðà䳺íòîì
òèñêó ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ïåðåä ôðîíòîì óäàðíî¿
õâè ë³, ÿêèé ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ çàäàºòüñÿ çíà÷åííÿì òèñêó êîñì³÷ -
íèõ ïðîìåí³â íà ôðîíò³, òîáòî e B R( ) âèçíà÷àºòüñÿ íàñàìïåðåä ñóìàð -
íîþ åíåð㳺þ ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â òà ¿õí³ì åíåðãå -
òè÷íèì ñïåêòðîì.
Äèôåðåíö³àëüíèé åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â
N ECR ( ) ñîðòó [Z, A] (N CR — ê³ëüê³ñòü ÷àñòèíîê êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â,
E — åíåðã³ÿ ÷àñòèíêè), ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøêó
ó ïåð íîâî¿ â³ä ïî÷àòêó ðîçøèðåííÿ R0 , êîëè ïðèñêîðåííÿ ñòຠåôåê -
òèâ íèì, äî äîñÿãíåííÿ ðàä³óñà R f , êîëè ïðèñêîðåííÿ ïî÷èíຠáóòè
íååôåêòèâíèì (c RSH fb ( ) ~ 103 êì/c [32]), ìè ðîçãëÿäàºìî ÿê ðåçóëüòàò
ñóìóâàííÿ âíåñê³â ó ñïåêòð êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â öüîãî ñîðòó, ïðèñêî -
ðåíèõ íà êîæí³é ÷àñòèí³ øëÿõó ïîøèðåííÿ óäàðíî¿ õâèë³:
N E R R Z A
dN E R Z A
dR
dRCR f
CR
R
R f
( , , ,[ , ])
( , ,[ , ])
0
0
= ò .
Âíåñîê ó ñïåêòð êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ñîðòó [Z, A], ïðèñêîðåíèõ íà
øëÿõó ïîøèðåííÿ óäàðíî¿ õâèë³, â ³íòåãðàëüí³é ³ìïóëüñí³é ôîðì³
N CR (³ P E( )) (P E( ) — ³ìïóëüñ ÷àñòèíêè êîñì³÷íîãî ïðîìåíÿ) ïðèéìà -
ºìî ð³âíèì
dN P E R Z A
dR
dRCR ( ( ), ,[ , ])³
=
dm R
m
n R Z A R Z A
p
CR
1 ( ) ~( ,[ , ]) ( ,[ , ])h ´
´
æ
è
çç
ö
ø
÷÷ -
- +
P E
P E R Z A
P E
P E
R
( )
( ( ,[ , ]))
exp
( )
(min
( )
max
a 1
( ,[ , ]))R Z A
æ
è
çç
ö
ø
÷÷ (6)
³ç ìàêñèìàëüíîþ åíåð㳺þ ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â
11
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
E R Z A eZ R B R R RSHmax ( ,[ , ]) ( ) ( ) ( )= x b
òà ì³í³ìàëüíîþ åíåð㳺þ (åíåð㳺þ ³íæåêö³¿)
E R Z A m c A R Rpmin ( ,[ , ]) ( ( )( ( ) ) )= - +2
2 1 1c G ,
äå e — çàðÿä åëåêòðîíà, m p — ìàñà ïðîòîíà, ~n — êîíöåíòðàö³ÿ
÷àñòèíîê äàíîãî ñîðòó ó íåçáóðåíîìó ñåðåäîâèù³ ïîð³âíÿíî ç íóêëîí -
íîþ êîíöåíòðàö³ºþ, hCR — êîåô³ö³ºíò ³íæåêö³¿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ó
îáëàñòü ïðèñêîðåííÿ (â³äíîøåííÿ ê³ëüêîñò³ ÷àñòèíîê, ùî áåðóòü
ó÷àñòü ó ïðîöåñ³ ïðèñêîðåííÿ íà ôðîíò³ óäàðíî¿ õâèë³, äî ê³ëüêîñò³
÷àñ òèíîê, ùî ïðîõîäÿòü êð³çü ôðîíò), ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ a( )R »
» const » 2.1...2.4 [5, 11, 29], x( )R » const » 0.1 [16], c( )R » const » 4 [11].
Âðàõîâóþ÷è, ùî
E P c Am cp
2 2 2 2 4= + ( ) ,
âíåñîê ó ñïåêòð ó äèôåðåíö³àëüí³é åíåðãåòè÷í³é ôîðì³ îïèñóºòüñÿ âè -
ðàçîì
dN E R Z A
dR
dR
dm R
m
n R Z A R Z ACR
p
CR
( , ,[ , ]) ( ) ~( ,[ , ]) ( ,[ , ]= 1 h )´
´ - - ´-( ( ) )( ( ,[ , ]) ( ) )min
( ( ) ) /a aR E R Z A Am cp
R1 2 2 4 1 2
´ - -
æ
è
çç
ö
ø
- +( ( ) ) exp
( ,[ , ])
( ( ) ) /
max
E Am c E
E
E R Z A
p
R2 2 4 1 2a ÷÷. (7)
Çàóâàæèìî, ùî ñï³ââ³äíîøåííÿ (6) òà (7) çàïèñàí³ ó ñèñòåì³ â³ä -
ë³ êó óäàðíî¿ õâèë³, àëå ç âðàõóâàííÿì òîãî, ùî äëÿ íåðåëÿòèâ³ñòñüêî¿
óäàðíî¿ õâèë³ øâèäêîñò³ ïðèñêîðþâàíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â çíà÷íî
ïåðåâèùóþòü øâèäê³ñòü óäàðíî¿ õâèë³, ó ñèñòåì³ â³äë³êó íåðóõîìîãî
ñåðåäîâèùà ö³ ñï³ââ³äíîøåííÿ áóäóòü òàêèìè æ, ³ ìè ðîçãëÿäàºìî ¿õ
ÿê çàïèñàí³ ó ñèñòåì³ â³äë³êó íåðóõîìîãî ñåðåäîâèùà.
Çá³ëüøåííÿ åíåð㳿 â êîñì³÷íèõ ïðîìåíÿõ ñîðòó [Z, A], ïðèñêîðå -
íèõ óäàðíîþ õâèëåþ çàëèøêó óïåðíîâî¿, ìè ðîçãëÿäàºìî ÿê ÷àñòèíó
íàäàíî¿ åëåìåíòó ñåðåäîâèùà åíåð㳿
dQ R Z A R Z A dQ RCR CR int( ,[ , ]) ( ,[ , ]) ( )= e
³ç åíåðãåòè÷íèì êîåô³ö³ºíòîì åôåêòèâíîñò³ ïðèñêîðåííÿ eCR :
eCR R Z A( ,[ , ]) = ( )
( , ,[ ,
min
max
( ,[ , ])
( ,[ , ])
E m ñ A
dN E R Z A
p
E R Z A
E R Z A
CR- ×ò
2 ])
( )dR
dR
dQ R
dE
int
.
Ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ hCR R Z A( ,[ , ]) ~ 10 104 6- -K .
Åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð ïðèñêîðåíèõ çàëèøêîì óïåðíîâî¿ êîñì³÷ -
íèõ ïðîìåí³â óñ³õ ñîðò³â ó ñóì³ äîð³âíþº
N E R R N E R R Z ACR sum f CR
Z A
f,
[ , ]
( , , ) ( , , ,[ , ])0 0= å . (8)
12
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
ÄÈÔÓÇ²ß ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÈÕ ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅͲÂ
Ó Ì²ÆÇÎÐßÍÅ ÑÅÐÅÄÎÂÈÙÅ
Ó ïðîöåñ³ äèôóç³éíîãî ïðèñêîðåííÿ íà óäàðí³é õâèë³ ìåíøà ê³ëüê³ñòü
ïðèñêîðåíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â (ïåðåâàæíî öå êîñì³÷í³ ïðîìåí³
íàé á³ëüøèõ ïðèñêîðþâàíèõ åíåðã³é) âèõîäèòü ç îáëàñò³ ïðèñêîðåííÿ
ïåðåä ôðîíò óäàðíî¿ õâèë³ ó ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå. Á³ëüø³ñòü ïðè -
ñêî ðåíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â âèõîäèòü ç îáëàñò³ ïðèñêîðåííÿ çà
ôðîíò óäàðíî¿ õâèë³ âñåðåäèíó çàëèøêó, äå, óòðèìóþ÷èñü ìàãí³òíèì
ïîëåì, íàêîïè÷óºòüñÿ ³ àä³àáàòè÷íî îõîëîäæóºòüñÿ ïðè ðîçøèðåíí³
çàëèøêó. Ö³ êîñì³÷í³ ïðîìåí³ ïîñòóïîâî çàëèøàþòü çàëèøîê ïðè
çìåí øåíí³ åôåêòèâíîñò³ ïðèñêîðåííÿ íà ôðîíò³, à òàêîæ ïðè ðîçïàä³
ôðîíòó óäàðíî¿ õâèë³ ÷åðåç ã³äðîäèíàì³÷í³ íåñò³éêîñò³. Îäíàê íà ñüî -
ãîä í³ âèõ³ä ó ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå ïðèñêîðåíèõ çàëèøêîì êîñì³÷ -
íèõ ïðîìåí³â º íåäîñòàòíüî âèâ÷åíèì [8], ³ òîìó íå ðîçãëÿäàºòüñÿ äå -
òàëüíî ó íàø³é ðîáîò³: äëÿ éîãî âðàõóâàííÿ ìè îáìåæèëèñÿ âèáîðîì
á³ëüøîãî çíà÷åííÿ äëÿ a, ïîð³âíÿíî ³ç «êàíîí³÷íèì» a = 2, òà ïî -
ð³âíÿíî ìåíøîãî çíà÷åííÿ äëÿ hCR , ïðèéìàþ÷è äëÿ E ³ 10 1011 12K åÂ
åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ùî âèéøëè ³ç çàëèøêó ó
ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå, ð³âíèì ñóìàðíîìó ñïåêòðó ïðèñêîðåíèõ çà -
ëèø êîì óïåðíîâî¿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â çà ñï³ââ³äíîøåííÿì (8).
×àñ äèôó糿 ó Ãàëàêòèö³ êîñì³÷íîãî ïðîìåíÿ ñîðòó [Z, A] äîð³âíþº
t E Z A t E
E
ZE
d d m
m
E Z A
( ,[ , ]) ( )
( ,[ , ])
=
æ
è
çç
ö
ø
÷÷
-t
,
äå ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ t( ,[ , ])E Z A » const » 0.3...0.5, t Ed m( ) ~ 3 107×
ðîê³â äëÿ Em = 109 åÂ.
Ñïîñòåðåæóâàíèé â îêîëèö³ Çåìë³ ïîò³ê êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðè -
ñêîðåíèõ çàëèøêàìè óïåðíîâèõ ³ç ÷àñòîòîþ âèáóõ³â &N S ó Ãàëàêòèö³
îá’ºìîì VG , ó íàáëèæåíí³ ³çîòðîïíîãî ðîçïîä³ëó çà íàïðÿìêàìè äî -
ð³âíþº
d N E R R
dsdt
CR sum f
2
0, ( , , )
=
cN
V
t E Z A N E R R Z AS
G
d
Z A
CR f
&
( ( ,[ , ]) ( , , ,[ , ]))
[ , ]4
0
p
å .
òÏÅÐÍβ ÒÀ ÑÅÐÅÄÎÂÈÙÅ ÍÀÂÊÎËÎ ÁÀÒÜʲÂÑÜÊÈÕ ÎÁ’ªÊÒ²Â
Àíàë³ç ñïîñòåðåæåíü âèáóõó óïåðíîâèõ ñâ³ä÷èòü, ùî åíåð㳿, íàäàí³
çàëèøêàì óïåðíîâèõ, ñòàíîâëÿòü ïåðåâàæíî Q0 = 5 1052× åðã ³ç ìàñîþ
âèêèíóòî¿ îáîëîíêè M 0 = 10M�, õî÷à º ³ íà ïîðÿäîê ìåíø³ çíà÷åííÿ
äëÿ SN2006aj [22].
Çà ðåçóëüòàòàìè ðàä³îñïîñòåðåæåíü óïåðíîâî¿ SN2006aj ÷å ðåç
ï'ÿòü ä³á ï³ñëÿ âèáóõó çíà÷åííÿ ëîðåíö-ôàêòîðà óäàðíî¿ õâèë³ ñòà íî -
âè ëî GSH = 2.3 ïðè ðàä³óñ³ R » ×3 1016 ñì [36], à äëÿ óïåðíîâî¿
13
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
SN2009bb ÷åðåç 20 ä³á ï³ñëÿ âèáóõó — GSH ³ 1.3 ³ R » ×4 4 1016. ñì [35].
óïåðíîâà SN2006aj, ùî ñïîñòåð³ãàëàñÿ ³ç ãàììà-ñïàëàõîì
GRB060218, çã³äíî ³ç [22] ìàëà çíà÷íî ìåíøó åíåðã³þ âèáóõó òà ìàñó
çàëèøêó, í³æ ³íø³ óïåðíîâ³, àëå áëèçüêó øâèäê³ñòü ðîçøèðåííÿ
îïòè÷íî¿ ôîòîñôåðè. Äëÿ óïåðíîâî¿ SN2009bb íå ñïîñòåð³ãàâñÿ
âóçüêîêîë³ìîâàíèé âèêèä ìàñè (ñòðóìåíÿ) òà ãàììà-ñïàëàõ, ïðîòå
åíåðã³ÿ ¿¿ âèáóõó òà ìàñà áóëè áëèçüêèìè äî çíà÷åíü öèõ âåëè÷èí äëÿ
òèïîâèõ óïåðíîâèõ.
Î÷åâèäíî, ùî º ê³ëüêà ï³äòèï³â óïåðíîâèõ, àáî îäèí øèðîêèé òèï
³ç ð³çíèìè çíà÷åííÿìè åíåðã³é âèáóõ³â òà ìàñ çàëèøê³â [22]. ×àñòîòà
ñïàëàõ³â óïåðíîâèõ ó Ãàëàêòèö³ &N HN ~ 10 4- ð³ê–1 [36].
Ìè âèêîðèñòàëè ó íàøèõ ðîçðàõóíêàõ çíà÷åííÿ Q0 = 5 1052× åðã,
R0= 1016 ñì, GSH SH Rb ( )0 = 3.0 ÿê òèïîâ³ ïàðàìåòðè âèáóõó óïåðíîâî¿.
Ââàæàþòü, ùî óïåðíîâ³ ïåðåä âèáóõîì º çîðÿìè òèïó Âîëüôà —
Ðàéº, íàé³ìîâ³ðí³øå òèï³â WN òà WC ³ç íèçüêîþ ìåòàë³÷í³ñòþ [22].
Çíà÷åííÿ ìàñ ìàòåðèíñüêèõ ç³ð óïåðíîâèõ íà ïî÷àòêó ãîëîâíî¿ ïî -
ñë³äîâíîñò³ ëåæàòü ó ìåæàõ (25...50)M� [22]. ²íòåðïðåòàö³ÿ äèíàì³êè
ñïîñòåðåæóâàíèõ ï³ñëÿñâ³ò³íü ãàììà-ñïàëàõ³â (ùî º ñïîð³äíåíèìè ³ç
óïåðíîâèìè), äîñèòü ìîäåëüíî çàëåæíà, ïîêàçóº äëÿ ð³çíèõ îá’ºêò³â
ÿê â³òðîâå (r1 ( )R µ R-2), òàê ³ îäíîð³äíå ñåðåäîâèùå (r1 ( )R » const)
íàâêîëî áàòüê³âñüêîãî îá’ºêòó [33]. Çàãàëîì â³òðîâà áóëüáàøêà îäè -
íî÷ íî¿ çîð³ Âîëüôà — Ðàéº íàâêîëî áàòüê³âñüêîãî îá’ºêòó óçãîäæó -
ºòü ñÿ ïðèíàéìí³ ç ñóòòºâîþ ÷àñòèíîþ ñïîñòåðåæåíü ãàììà-ñïàëàõ³â.
ßê òèïîâ³ ïàðàìåòðè ñåðåäîâèùà íàâêîëî óïåðíîâî¿ ìè âèêî ðèñ -
òàëè ðåçóëüòàòè ðîçðàõóíêó ñòðóêòóðè â³òðîâèõ áóëüáàøîê îäèíî÷ -
íèõ ç³ð Âîëüôà — Ðàéº áåç îáåðòàííÿ ³ç ðîáîòè [15]: ïî÷àòêîâà ìàñà
çîð³ íà ãîëîâí³é ïîñë³äîâíîñò³ M s , «â³ëüíèé» çîðÿíèé â³òåð çîð³
Âîëüôà — Ðàéº (r1 ( )R = AR-2 ³ç A M s wind= & / ( )4 2pu , äå &M s — òåìï
âòðàòè ìàñè çîðåþ ó â³òåð ³ç øâèäê³ñòþ uwind ), ùî ìຠíîðìàë³çîâàíèé
ïàðàìåòð ãóñòèíè A* (A* = ( &M s /10 5- M� /ð³ê)×(103 êì/c/uwind )), â³ä ôî òî -
ñôåðè çîð³ äî â³äñòàí³ Rsw , äàë³ ñòðèáîê ãóñòèíè Dr jump íà óäàðí³é
õâèë³ äî «çóïèíåíîãî» (r1 ( )R » const) â³òðó çîð³, ùî ïðîñòÿãàºòüñÿ äî
Rism , äå ëåæèòü êîíòàêòíèé ðîçðèâ óäàðíî¿ õâèë³ ì³æ ðå÷îâèíîþ «çó -
ïè íåíîãî» â³òðó òà ï³ñëÿóäàðíèì ì³æçîðÿíèì ñåðåäîâèùåì, óù³ëüíå -
íèì óäàðíîþ õâèëåþ, ùî ïîøèðþºòüñÿ ïîïåðåäó êîíòàêò íîãî ðîçðè -
âó ó íåçáóðåíîìó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäîâèù³ ³ç êîíöåíòðà ö³ºþ nism .
Ìè âçÿëè òðè âèïàäêè (ïî÷àòêîâó ìåòàë³÷í³ñòü ç³ð âèáèðàºìî
ð³âíîþ ñîíÿ÷í³é Z = Z� = 0.02):
— âèïàäîê «40(1.0)»
M s = 40M�, A* = 0.89, Rsw = 23 1019. × ñì,
Dr jump = 8, Rism = 1.1×1020 ñì, nism = 1.0 ñì–3;
— âèïàäîê «40(0.001)»
M s = 40M�, A* = 0.89, Rsw = 2.4×1020 ñì,
Dr jump = 6, Rism= 6.2×1020 ñì, nism = 0.001 ñì–3;
14
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
— âèïàäîê «30(1.0)»
M s = 30M�, A* = 2.6, Rsw = 3.8×1019 ñì,
Dr jump = 8, Rism = 7.8×1019 ñì, nism = 1.0 ñì–3.
Çàãàëüíà ìàñà â³òðó ó âèïàäêàõ «40(1.0)» òà «40(0.001)» äîð³âíþº
M wind » 20M� , ó âèïàäêó «30(1.0)» — M wind » 7 M� [25].
Ìè ââàæàëè, ùî ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå òà çàãàëüìîâàíèé â³òåð
íàâêîëî óïåðíîâî¿ ñêëàäàþòüñÿ ³ç 75 % H ³ 25 % He çà ìàñîþ, â³ëüíèé
â³òåð ì³ñòèòü 15 % O, 55 % C òà 30 % He (WO-çîðÿ ³ç [12]).
ÑÏÅÊÒÐ ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Â²Ä ÇÀËÈØÊ²Â Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
Íàäàë³ ó íàøèõ ðîçðàõóíêàõ âèêîðèñòîâóâàòèìåìî çíà÷åííÿ e B R( ) =
= const = 0.01, x( )R = const = 0.1 òà c( )R = const = 4.0; äëÿ ÿäåð âñ³õ
õ³ì³÷íèõ åëåìåíò³â ïðè ïîøèðåíí³ óäàðíî¿ õâèë³ ó ñåðåäîâèù³
â³ëüíîãî â³òðó hCR R( ) = 3× -10 3 , ó ñåðåäîâèù³ çóïèíåíîãî â³òðó —
hCR R( ) = 6× -10 4 , ó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäîâèù³ — hCR R( ) = 9× -10 5 äëÿ âñ³õ
òðüîõ âèáðàíèõ âèïàäê³â ñåðåäîâèùà íàâêîëî çîð³ Âîëüôà — Ðàéº.
Ïðè òàêîìó âèáîð³ çíà÷åííÿ hCR R( ) êîåô³ö³ºíò åôåêòèâíîñò³ ïðè ñêî -
ðåí íÿ ñêëàäຠhCR R( ) ~ 0.1 ïðîòÿãîì óñ³º¿ ðîçãëÿäóâàíî¿ åâîëþ ö³¿
çàëèøêó óïåðíîâî¿.
Ìè çàâåðøóºìî ðîçãëÿä åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿ òà ïðîöåñó
ïðèñêîðåííÿ íèì êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â òîä³, êîëè øâèäê³ñòü óäàðíî¿
õâèë³ çìåíøóºòüñÿ äî c RSH f×b ( ) = 103 êì/c, ââàæàþ÷è, ùî ïðèñêî ðåí -
íÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â íà ï³çí³øèõ ñòàä³ÿõ åâîëþö³¿ º ïîð³âíÿíî íå -
åôåê òèâíèì [32]. Íà ðèñ. 1, à ïîêàçàíî ïðîô³ëü ãóñòèíè r1 â³òðîâî¿
áóëüáàøêè çîð³-ïåðåäã³ïåðíîâî¿ (ë³í³¿ 1—3) òà ³íòåãðàë Qint, íîðìî -
âàíèé íà åíåðã³þ âèáóõó óïåðíîâî¿ (ë³í³¿ 4—6), à íà ðèñ. 1, á — íàïðó -
æåí³ñòü B íåë³í³éíî ï³äñèëåíîãî ïðèñêîðþâàíèìè êîñì³÷íèìè ïðîìå -
íÿìè ìàã í³ò íîãî ïîëÿ ïîáëèçó ôðîíòó (ë³í³¿ 1—3) òà ìàêñèìàëüíó
åíåð ã³þ E ïðèñêîðþâàíèõ óäàðíîþ õâèëåþ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, íîð -
15
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
Ðèñ. 1. Çàëåæíîñò³ r1 (à, ë³í³¿ 1—3) ³ Qint (à, ë³í³¿ 4—6) òà B (á, ë³í³¿ 1—3) ³ Emax (á, ë³í³¿ 4—6) â³ä
ðàä³óñà óäàðíî¿ õâèë³ R. Ë³í³¿ 1, 4 — äëÿ âèïàäêó «40(1.0)», 2, 5 — âèïàäîê «40(0.001)», 3, 6 —
âèïàäîê «30(1.0)»
ìî âàíó íà ïðîòîííå ÷èñëî (ë³í³¿ 4—6), ïðîòÿãîì ðîçãëÿäóâàíîãî
ïåð³îäó åâîëþ ö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿. Ë³í³¿ 1, 4 — äëÿ âèïàäêó
«40(1.0)», 2, 5 — âèïàäîê «40(0.001)», 3, 6 — âèïàäîê «30(1.0)».
Ó íàøèõ ðîçðàõóíêàõ ìè âèêîðèñòîâóºìî çíà÷åííÿ a( )R = 2.3.
Íîðìîâàí³ íà E 2 3. ñóìàðí³ ñïåêòðè ð³çíèõ ÿäåð, ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿãîì
åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿ äëÿ ð³çíèõ âèïàäêàõ ñåðåäîâèùà ïîêà -
çàíî íà ðèñ. 2. ˳í³ÿìè 1 ïîçíà÷åíî ñóìàðí³ ñïåêòðè ÿäåð, ïðèñêî ðå -
íèõ ïðîòÿãîì ïîøèðåííÿ óäàðíî¿ õâèë³ çàëèøêó óïåðíîâî¿ ó â³ëüíî -
ìó â³òð³ íàâêîëî çîð³ Âîëüôà — Ðàéº, ë³í³ÿìè 2 — ó çàãàëüìîâàíîìó
â³òð³, ë³í³ÿìè 3 — ó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäîâèù³. ˳í³ÿìè 4 ïîçíà÷åíî
ñóìàðí³ ñïåêòðè âñ³õ ÿäåð, ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿãîì âñ³º¿ ðîçãëÿäóâàíî¿
åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿. Îñê³ëüêè óäàðíà õâèëÿ çàëèøêó óïåð -
íîâî¿ ó ñåðåäîâèù³ «40(1.0)» ïåðåõîäèòü ³ç çàãàëüìîâàíîãî â³òðó ó
ì³æ çî ðÿ íå ñåðåäîâèùå ³ç øâèäê³ñòþ ìåíøå 103 êì/c, òî ó öüîìó âè -
16
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
Ðèñ. 2. Ñóìàðí³ ñïåêòðè ÿäåð, ïðè ñêî -
ðå íèõ çàëèøêîì óïåðíîâî¿: 1 — ó
â³ëü íî ìó â³òð³, 2 — ó çàãàëüìîâàíîìó
â³òð³, 3 — ó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäîâèù³, 4
— ñóìàðí³ ñïåêòðè âñ³õ ÿäåð
ïàäêó ìè íå ðîçãëÿäàºìî åâîëþö³þ çàëèøêó ó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäîâè -
ù³ ³ ïðèñêîðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ïðîòÿãîì ö³º¿ ñòà䳿, ââàæàþ÷è
éîãî íååôåêòèâíèì.
Äëÿ ðîçðàõóíêó âíåñêó êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ ó çà -
ëèø êàõ óïåðíîâèõ Ãàëàêòèêè, ó ñïîñòåðåæóâàíèé â îêîëèö³ Çåìë³ ïî -
ò³ê êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â íà ð³çíèõ åíåðã³ÿõ, ìè âèêîðèñòîâóºìî çíà -
÷åí íÿ VG = 1068 ñì3, t Ed m( ) = 3 107× ðîê³â ³ç Em = 109 åÂ, t(E, [Z, A] ) =
= 0.4. Íîðìîâàí³ íà E 2 7. ðåçóëüòàòè ðîçðàõóíêó ó íàáëèæåí³ ³çîòðîï -
íî¿ äèôó糿 ó Ãàëàêòèö³ âñ³õ ÿäåð ³ç åíåðã³ÿìè ïðèíàéìí³ äî E/Z »
» 1018 å òà ³çîòðîïíîãî ðîçïîä³ëó êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â çà íàïðÿìêàìè
ïðèõîäó äî Çåìë³, ³ç ÷àñòîòîþ âèáóõ³â óïåðíîâèõ ó Ãàëàêòèö³ â ñó -
÷àñíó åïîõó &N S ~ 10 4- ð³ê–1 äëÿ êîæíîãî âèïàäêó ñåðåäîâèùà, ïî -
êàçàíî íà ðèñ. 3, à. Îö³íêó ñïîñòåðåæóâàíîãî â îêîëèö³ Çåìë³ íà ð³çíèõ
åíåðã³ÿõ ñåðåä íüîãî íóêëîííîãî ÷èñëà êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêî ðå -
íèõ çàëèøêîì óïåðíîâî¿ ó ð³çíèõ ñåðåäîâèùàõ, ó íàáëèæåíí³ ³çî -
òðîï íî¿ äèôó糿 ó Ãàëàêòèö³ âñ³õ ÿäåð ³ç åíåðã³ÿìè ïðèíàéìí³ äî E/Z »
» 1019 å ïîêàçàíî íà ðèñ. 3, á. ˳í³ÿìè 1 ïîçíà÷åíî âèïàäîê ñåðå äî -
âèùà «40(1.0)», ë³í³ÿìè 2 — âèïàäîê ñåðåäîâèùà «40(0.001)», ë³í³ÿìè
3 — âèïàäîê ñåðåäîâèùà «30(1.0)». Ë³í³ºþ 4 ñõåìàòè÷íî ïîêàçàíî
óñåðåäíåíèé çà ð³çíèìè åêñïåðèìåíòàìè ñïîñòåðåæóâàíèé â îêîëèö³
Çåìë³ ïîò³ê êîñ ì³÷íèõ ïðîìåí³â íà ð³çíèõ åíåðã³ÿõ.
ÂÏËÈ вÇÍÈÕ ÏÀÐÀÌÅÒв ÍÀ ÑÏÅÊÒÐ ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅͲÂ
Íàøà ìîäåëü óòâîðåííÿ ñïåêòðó êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ
ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿, ïàðàìåòðèçîâàíà ï’ÿòüìà âå -
ëè ÷èíàìè e B R( ), hCR R( ), x( )R , c( )R òà a( )R .
Îñê³ëüêè e B òà x âèçíà÷àþòü E Rmax ( ) ëèøå îäíî÷àñíî, òî ¿õí³é
âïëèâ ìîæíà ðîçãëÿäàòè ÿê âïëèâ îäíîãî ïàðàìåòðà. Öåé ïàðàìåòð
17
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
Ðèñ. 3. Âíåñîê êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â â³ä ãàëàêòè÷íèõ çàëèøê³â óïåðíîâèõ ó ñïîñòåðåæóâàíèé
ïîò³ê J êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â òà ñåðåäíº íóêëîííå ÷èñëî A: 1 — âèïàäîê ñåðåäîâèùà «40(1.0)»,
2 — «40(0.001)», 3 — «30(1.0)»; 4 — óñåðåäíåíèé çà ð³çíèìè åêñïåðèìåíòàìè ñïîñòåðå -
æóâàíèé â îêîëèö³ Çåìë³ ïîò³ê êîñ ì³÷íèõ ïðîìåí³â íà ð³çíèõ åíåðã³ÿõ
e xB / ìè ââàæàëè ñòàëèì ïðîòÿãîì óñ³º¿ ðîçãëÿäóâàíî¿ åâîëþö³¿ çà -
ëèø êó óïåðíîâî¿, à éîãî çíà÷åííÿ âèáðàíî äîñèòü êîíñåðâàòèâíèì
(çã³äíî ³ç ñïîñòåðåæåííÿìè ìîëîäèõ çàëèøê³â Íàäíîâèõ çíà÷åííÿ e B
ñêëàäຠê³ëüêà ñîòèõ îäèíèö³ [39]; òåîðåòè÷íèé ðîçðàõóíîê äຠx = 0.1
[16]). Âðàõîâóþ÷è âåëèêó ñêëàäí³ñòü òî÷íîãî òåîðåòè÷íîãî ðîçðàõóí -
êó E Rmax ( ) [28], ìè íå ðîçãëÿäàºìî ó äàí³é ðîáîò³ ìîæëèâ³ñòü çì³ííîñò³
e xB / ïðîòÿãîì ðîçãëÿäóâàíî¿ åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿, ëèøå çãà -
äà ºìî, ùî äëÿ ð³çíèõ âèïàäê³â ñïåêòð³â ïîòóæíîñò³ òóðáóëåíòíîãî
ìàã í³òíîãî ïîëÿ ïåðåä ôðîíòîì óäàðíî¿ õâèë³, íåë³í³éíî ï³äñèëåíîãî
ïîòîêîì ïðèñêîðþâàíèõ íà ôðîíò³ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, òà äëÿ ð³çíèõ
ìåõàí³çì³â çàòóõàííÿ öüîãî ïîëÿ çà ôðîíòîì ð³çíèöÿ ðîçðàõîâàíèõ
çíà ÷åíü E max ìîæå ñÿãàòè ïîðÿäêó âåëè÷èíè çà îäíàêîâèõ âñ³õ ³íøèõ
óìîâ [28].
Ïàðàìåòð c ìè ââàæàëè ñòàëèì ³ç äîñòàòíüî êîíñåðâàòèâíèì çíà -
÷åííÿì [8]. Çíà÷åííÿ ïàðàìåòðà hCR R( ) ìè çàäàâàëè òàê, ùîá äëÿ äàíèõ
çíà÷åíü c òà a ïàðàìåòð hCR R( ) » const » 0.1. Âðàõîâóþ÷è áðàê òî÷ íîãî
ðîçóì³ííÿ äåòàëåé ³íæåêö³¿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â íà ôðîíò³ óäàð íî¿
õâè ë³, ìè íå ðîçãëÿäàºìî ìîæëèâ³ñòü çì³ííîñò³ c òà eCR ïðî òÿãîì ðîç -
ãëÿ äóâàíî¿ åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿.
Çíà÷åííÿ ïàðàìåòðà a ìîæå çì³íþâàòèñÿ ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çà -
ëèøêó óïåðíîâî¿ âíàñë³äîê ð³çíèõ ïðè÷èí: çì³íè âåëè÷èíè ñòèñêó ðå -
÷îâèíè íà ôðîíò³ óäàðíî¿ õâèë³, çì³íè ñòóïåíÿ íåë³í³éíî¿ ìîäèô³êàö³¿
ïðèñêîðþâàíèìè êîñì³÷íèìè ïðîìåíÿìè òå÷³¿ ïëàçìè êð³çü ôðîíò
óäàðíî¿ õâèë³ [9, 24], çì³íè êóòà íàõèëó äî ïëîùèíè ôðîíòó óäàðíî¿
õâèë³ âåëèêîìàñøòàáíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ ïåðåä ôðîíòîì [5], çì³íè
óìîâ íåë³í³éíîãî ï³äñèëåííÿ ïîòîêîì ïðèñêîðþâàíèõ íà ôðîíò³ êîñ -
ì³÷íèõ ïðîìåí³â òóðáóëåíòíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ ïåðåä ôðîíòîì [29].
Òóò ìè íå ðîçãëÿäàòèìåìî äåòàëüíî öåé àñïåêò, ëèøå ïðî³ëþñòðóºìî
éîãî âïëèâ íà ñóìàðíèé ñïåêòð ïðèñêîðåíèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â. Äëÿ
âèáóõó óïåðíîâî¿ ó â³òðîâ³é áóëüáàøö³ «30(1.0)» íàâêîëî çîð³ Âîëü -
ôà — Ðàéº çàäàìî çíà÷åííÿ a( )R = 2.0 ïðè ïîøèðåíí³ óäàðíî¿ õâèë³ ó
ñåðåäîâèù³ â³ëüíîãî â³òðó, a( )R = 2.5 ó ñåðåäîâèù³ çóïèíåíîãî â³òðó,
a( )R = 2.3 ó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäîâèù³. Äëÿ òîãî ùîá êîåô³ö³ºíò åôåê -
òèâíîñò³ ïðèñêîðåííÿ çàëèøàâñÿ íåçì³ííèì (eCR R( ) ~ 0.1) ïðîòÿãîì
óñ³º¿ ðîçãëÿäóâàíî¿ åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿, äëÿ ÿäåð âñ³õ õ³ì³÷ -
íèõ åëåìåíò³â âèêîðèñòîâóâàëèñü çíà÷åííÿ hCR R( ) = 8× -10 4 ïðè ïîøè -
ðåí í³ óäàðíî¿ õâèë³ ó ñåðåäîâèù³ â³ëüíîãî â³òðó, hCR R( ) = × -15 10 3. ó
ñåðåäîâèù³ çóïèíåíîãî â³òðó, hCR R( ) = 9× -10 5 ó ì³æçîðÿ íî ìó ñåðåäîâè -
ù³. Íà ðèñ. 4, à ïîêàçàíî ð³çí³ ñïåêòðè êîñì³÷íèõ ïðî ìåí³â, ïðèñêîðå -
íèõ ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿. ˳í³ÿìè 1—4 ïîçíà÷åíî
îïèñàíèé âèïàäîê ³ç çì³ííèì a( )R , ë³í³ÿìè 5—8 — ðîçãëÿäóâàíèé
ðàí³øå âèïàäîê âèáóõó óïåðíîâî¿ ó â³òðîâ³é áóëüáàø ö³ «30(1.0)» íàâ -
êîëî çîð³ Âîëüôà — Ðàéº ³ç a( )R = 2.3. ˳í³ÿìè 1, 5 ïîçíà÷åíî ñóìàðí³
ñïåêòðè ÿäåð, ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿãîì ïîøèðåííÿ óäàð íî¿ õâèë³ çàëèø -
êó óïåðíîâî¿ ó â³ëüíîìó â³òð³ íàâêîëî çîð³ Âîëü ôà — Ðàéº, ë³í³ÿìè 2,
6 — ó çàãàëüìîâàíîìó â³òð³, ë³í³ÿìè 3, 7 — ó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäî -
18
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
âèù³. ˳í³ÿìè 4, 8 ïîçíà÷åíî ñóìàðí³ ñïåêòðè âñ³õ ÿäåð, ïðèñêîðåíèõ
ïðîòÿãîì âñ³º¿ ðîçãëÿäóâàíî¿ åâîëþö³¿ çàëèøêó ó ïåðíîâî¿. ׳òêî âèä -
íî çì³íó çíà÷åííÿ âåëè÷èíè ñïåêòðó ó âèñîêî åíåðãåòè÷íîìó êðà¿ äî
ïîðÿäêó âåëè÷èíè ïðè çì³í³ çíà÷åííÿ a( )R íà äâ³-òðè äåñÿòèõ çà
îäíàêîâîãî çíà÷åííÿ eCR R( ). Çàçíà÷èìî, ùî çíà÷åí íÿ a( )R = 2.3 âè -
áðàíî äëÿ ïðîñòîòè, áî ïðè êîíñåðâàòèâíîìó çíà÷åíí³ t( ,[ , ])E Z A =
= const = 0.4, ñóìàðíèé ñïåêòð ïðèñêîðåíèõ ïðîìåí³â íà åíåðã³ÿõ E <
< 1014...1015 åÂ, ìຠòàêèé æå íàõèë, ÿê ³ ñïîñòåðåæóâàíèé â îêîëèö³
Çåìë³ ñïåêòð êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â íà åíåðã³ÿõ íèæ÷å «ïåðøîãî êîë³íà»
3×1015 åÂ.
Íà ñüîãîäí³ ð³çí³ ðîáîòè ïîêàçóþòü ìîæëèâ³ñòü ÿê åôåêòèâíîãî,
òàê ³ íååôåêòèâíîãî ïðîöåñ³â ïðèñêîðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â íà ðå -
19
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
Ðèñ. 4. Ñïåêòðè êîñì³÷íèõ ïðî -
ìåí³â, ïðè ñêîðåíèõ ó ñåðåäîâèù³
«30(1.0)» çàëèøêàìè óïåðíîâî¿ òà
ð³çíèõ Íàä íî âèõ (à, á — ïîÿñíåííÿ
äèâ. ó òåêñò³); â — ñïåêòðè ïðî ìå -
í³â, ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿãîì åâîëþ -
ö³¿ òèïîâî¿ Íàäíîâî¿ (ë³í³ÿ 1), âèñî -
êî åíåðãåòè÷íî¿ Íàäíîâî¿ (ë³í³ÿ 2)
òà óïåðíîâî¿ (ë³í³ÿ 3)
ëÿòèâ³ñòñüêèõ óäàðíèõ õâèëÿõ, çàëåæíî â³ä ðîçâèòêó ð³çíèõ ìàãí³òî -
ã³ä ðî äèíàì³÷íèõ íåñò³éêîñòåé â îêîëèö³ ôðîíòó ðåëÿòèâ³ñòñüêî¿ óäàð -
íî¿ õâèë³. Ìîæíà ïðî³ëþñòðóâàòè âåëè÷èíó âïëèâó íà ñóìàðíèé
ñïåêòð êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿãîì âñ³º¿ åâîëþö³¿ çà -
ëèøêó óïåðíîâî¿, òèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ÿê³ áóëè ïðèñêîðåí³ ïðî -
òÿãîì ðåëÿòèâ³ñòñüêî¿ ä³ëÿíêè ïîøèðåííÿ óäàðíî¿ õâèë³, çà óìîâè, ùî
ðåëÿòèâ³ñòñüêà óäàðíà õâèëÿ åôåêòèâíî ïðèñêîðþº êîñì³÷í³ ïðîìåí³.
Òàêîæ ìîæíà ïðî³ëþñòðóâàòè âïëèâ òèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ÿê³ áóëè
ïðèñêîðåí³ ïðîòÿãîì ïîøèðåííÿ óäàðíî¿ õâèë³ ³ç øâèäê³ñòþ, ìåíøîþ
â³ä 103 êì/c, çà óìîâè, ùî òàêà óäàðíà õâèëÿ ïîð³âíÿíî åôåêòèâíî
ïðèñêî ðþº êîñì³÷í³ ïðîìåí³. Çàäàìî äëÿ âèáóõó óïåðíîâî¿ ó â³òðîâ³é
áóëüáàøö³ «30(1.0)» íàâêîëî çîð³ Âîëüôà — Ðàéº çíà÷åííÿ R0 =
= ×2 4 1018. ñì, GSH SH Rb ( )0 = 1.0 òà c RSH f×b ( ) = 200 êì/c. Äëÿ òîãî ùîá
êîåô³ö³ºíò åôåêòèâíîñò³ ïðèñêîðåííÿ çàëèøèâñÿ íåçì³ííèì (eCR R( ) ~
~ 0.1) ïðîòÿãîì óñ³º¿ ðîçãëÿäóâàíî¿ åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿,
äîäàò êîâî âèêîðèñòàíî çíà÷åííÿ hCR R( ) = 3× -10 5 äëÿ ÿäåð âñ³õ õ³ì³÷íèõ
åëå ìåíò³â ïðè ïîøèðåíí³ óäàðíî¿ õâèë³ ³ç øâèäê³ñòþ ìåíøå 103 êì/c ó
ì³æçîðÿíîìó ñåðåäîâèù³ (â³äïîâ³äí³ çíà÷åííÿ eCR R( ) » 0.045...0.13
ðîç ðà õîâàíî äëÿ ïðîñòîòè ó íàáëèæåíí³ ïðîòîííî-åëåêòðîííîãî
õ³ ì³÷ íîãî ñêëàäó). Íà ðèñ. 4, á ïîêàçàíî ð³çí³ ñïåêòðè êîñì³÷íèõ
ïðîìåí³â ó öüîìó âèïàäêó. ˳í³ÿìè 1—4 ïîçíà÷åíî îïèñàíèé âèùå
âèïàäîê, ë³í³ÿìè 5—8 — ðîçãëÿäóâàíèé ðàí³øå âèïàäîê âèáóõó óïåð -
íîâî¿ ó â³òðîâ³é áóëüáàøö³ «30(1.0)» íàâêîëî çîð³ Âîëüôà — Ðàéº ³ç
R0= 1016 ñì, GSH SH Rb ( )0 = 3.0 òà c RSH f×b ( ) = 103 êì/c. Ïîçíà÷åííÿ
òèï³â ë³í³é äèâ. íà ðèñ. 4, à. ׳òêî âèäíî ìàëèé âïëèâ íà ñóìàðíèé
ñïåêòð ïðîìåí³â òèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ÿê³ áóëè ïðèñêîðåí³ ïðî -
òÿãîì ðåëÿòèâ³ñòñüêî¿ ä³ëÿíêè ïîøèðåííÿ óäàðíî¿ õâèë³ çàëèøêó
ó ïåð íîâî¿, òà òèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ÿê³ ïðèñêîðèëèñü ïðîòÿãîì ïî -
øèðåííÿ óäàðíî¿ õâèë³ ³ç øâèäê³ñòþ ìåíøå 103 êì/c.
²Ä̲ÍÍÎÑÒ² ÑÏÅÊÒв ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅͲÂ, ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÈÕ
ÇÀËÈØÊÎÌ Ã²ÏÅÐÍÎÂί ÒÀ ÇÀËÈØÊÀÌÈ Ð²ÇÍÈÕ ÍÀÄÍÎÂÈÕ
Äëÿ òîãî ùîá ïîð³âíÿòè ñïåêòðè êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ çà -
ëèøêîì óïåðíîâî¿, òà ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ çàëèøêàìè ð³çíèõ Íàä -
íîâèõ, ùî ðîçøèðþþòüñÿ ó îäíàêîâèõ â³òðîâèõ áóëüáàøêàõ ç³ð Âîëü -
ôà — Ðàéº, ìè äîäàòêîâî ðîçãëÿíóëè ïðèñêîðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìå -
í³â ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøêó «âèñîåíåðãåòè÷íî¿ Íàäíîâî¿» (Q0 =
= 1052 åðã, GSH SH Rb ( )0 = 1.1, R0= 1016 ñì) òà ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøêó
«òèïîâî¿ Íàäíîâî¿» (Q0 = 0.2×1052 åðã, GSH SH Rb ( )0 = 0.47, R0= 1016 ñì) ó
â³òðîâ³é áóëüáàøö³ «30(1.0)» íàâêîëî çîð³ Âîëüôà — Ðàéº.
Ùîá êîåô³ö³ºíòè åôåêòèâíîñò³ ïðèñêîðåííÿ çàëèøàëèñü íåçì³í -
íèìè (eCR R( ) ~ 0.1) ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøê³â, âèêîðèñòàíî òàê³ çíà -
÷åííÿ ïàðàìåòð³â: äëÿ âèñîêîåíåðãåòè÷íî¿ Íàäíîâî¿ hCR R( ) = × -15 10 3.
äëÿ ÿäåð âñ³õ õ³ì³÷íèõ åëåìåíò³â ïðè ïîøèðåíí³ óäàðíî¿ õâèë³ ó ñåðå -
20
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
äîâèù³ â³ëüíîãî â³òðó ³ hCR R( ) = 4× -10 4 — ó ñåðåäîâèù³ çó ïèíå íîãî
â³òðó, à äëÿ òèïîâî¿ Íàäíîâî¿ — hCR R( ) = 8 10 4× - ³ 2 10 4× - â³ä ïîâ³äíî.
Çíà÷åííÿ âñ³õ ³íøèõ ïàðàìåòð³â òàê³ æ, ÿê ³ ó ðîçãëÿäóâàíîìó ðàí³øå
âèïàäêó âèáóõó óïåðíîâî¿ ó â³òðîâ³é áóëü áàøö³ «30(1.0)» íàâ êîëî
çîð³ Âîëüôà — Ðàéº.
Îñê³ëüêè ó ñåðåäîâèù³ «30(1.0)» óäàðí³ õâèë³ çàëèøê³â âèñîåíåð -
ãåòè÷íî¿ Íàäíîâî¿ òà òèïîâî¿ Íàäíîâî¿ ïåðåõîäÿòü ³ç çàãàëüìîâàíîãî
â³òðó ó ì³æçîðÿíå ñåðåäîâèùå ³ç øâèäê³ñòþ, ìåíøîþ çà 103 êì/c, ìè íå
ðîçãëÿäàòèìåìî ó öüîìó âèïàäêó í³ åâîëþö³þ çàëèøê³â, í³ ïðèñêî -
ðåííÿ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ââàæàþ÷è ¿õ íåñóòòºâèìè.
Íà ðèñ. 4, â ïîêàçàíî â³äì³ííîñò³ ñïåêòð³â êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â,
ïðè ñêîðåíèõ ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøê³â óïåðíîâî¿ (ë³í³ÿ 3), âèñîêî -
åíåðãåòè÷íî¿ Íàäíîâî¿ (ë³í³ÿ 2) òà òèïîâî¿ Íàäíîâî¿ (ë³í³ÿ 1) ó ñåðå -
äîâèù³ «30(1.0)».
ÂÈÑÍÎÂÊÈ
Ó ðàìêàõ ðîçðîáëåíî¿ íàìè ìîäåë³ ôîðìóâàííÿ ñïåêòðó êîñì³÷íèõ
ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿãîì åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿, âèêî -
ðèñòàâøè â³äîì³ íà ñüîãîäí³ çíà÷åííÿ ïàðàìåòð³â óïåðíîâèõ òà ñåðå -
äîâèùà íàâêîëî ¿õí³õ áàòüê³âñüêèõ îá’ºêò³â, ìè äîñë³äèëè îñîáëè âîñ -
ò³ ñïåêòð³â êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ ó çàëèøêàõ óïåðíî âèõ,
³ âñòàíîâèëè òàêå.
1. Ìàêñèìàëüí³ åíåð㳿 êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ ó çà -
ëèøêàõ óïåðíîâèõ, ùî ðîçøèðþþòüñÿ ó â³òðîâèõ áóëüáàøêàõ ç³ð
Âîëü ôà — Ðàéº, çà ïîð³âíÿíî êîíñåðâàòèâíîãî âèáîðó çíà÷åíü ïàðà -
ìåòð³â ïðîöåñó ïðèñêîðåííÿ äîñÿãàþòü 1018 åÂ.
2. Âíåñîê öèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ó ñïîñòåðåæóâàíèé â îêîëèö³
Çåìë³ ïîò³ê êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â ç åíåðã³ÿìè 1016 ...1018 å ñòàíîâèòü äå -
ñÿòêè â³äñîòê³â ïðè ÷àñòîò³ âèáóõ³â óïåðíîâèõ ó Ãàëàêòèö³ â ñó÷àñíó
åïîõó &N S ~ 10 4- ð³ê–1.
3. Åíåðãåòè÷íèé ñïåêòð êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ ó çà -
ëèø êàõ óïåðíîâèõ, ìຠêâàç³ñòåïåíåâó ôîðìó ³ç ïîð³âíÿíî íåâå ëè -
êèì óêðó÷åííÿì íà åíåðã³ÿõ 1014 ...1018 å òà øâèäêèì ñïàäàííÿì íà
âèùèõ åíåðã³ÿõ.
4. Ñåðåäíº çíà÷åííÿ íóêëîííîãî ÷èñëà öèõ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â
ñêëàäຠ7...10 íà åíåðã³ÿõ ìåíøå 1015 åÂ, ³ ïëàâíî çðîñòຠíà âèùèõ
åíåðã³ÿõ, äîñÿãàþ÷è 13 íà åíåðã³ÿõ ïîðÿäêó 1018 åÂ.
5. Ó ñóìàðíîìó ñïåêòð³ êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðåíèõ ïðîòÿ -
ãîì óñ³º¿ åâîëþö³¿ çàëèøêó óïåðíîâî¿ ó â³òðîâ³é áóëüáàøö³ çîð³ Âîëü -
ôà — Ðàéº, íàéá³ëüøèé âíåñîê ðîáëÿòü êîñì³÷í³ ïðîìåí³, ïðèñêîðåí³
ïðîòÿãîì ñòà䳿 â³ëüíîãî ðîçë³òàííÿ çàëèøêó óïåðíîâî¿ ó â³ëüíîìó
â³ò ð³ çîð³ Âîëüôà — Ðàéº, à íàéìåíøèé âíåñîê, ÿêèì ìîæíà çíåõ -
òóâàòè, — êîñì³÷í³ ïðîìåí³, ïðèñêîðåí³ ïðîòÿãîì ñòà䳿 Ѻäîâà —
Òåé ëîðà ðîçøèðåííÿ çàëèøêó óïåðíîâî¿ ó ì³æçîðÿíîìó ñåðåäî âèù³
íàâêîëî â³òðîâî¿ áóëüáàøêè çîð³ Âîëüôà — Ðàéº.
21
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
6. Ôîðìè åíåðãåòè÷íèõ ñïåêòð³â êîñì³÷íèõ ïðîìåí³â, ïðèñêîðå -
íèõ ó çàëèøêó óïåðíîâî¿, ìîæóòü â³äð³çíÿòèñÿ íà ïîðÿäîê âåëè÷èíè
ïðè ðîçøèðåíí³ çàëèøêó óïåðíîâî¿ ó ð³çíèõ âàð³àíòàõ â³òðîâî¿ áóëü -
áàø êè çîð³ Âîëüôà — Ðàéº.
1. Aloisio R., Berezinsky V., Blasi P., et al. A dip in the UHECR spec trum and the tran si tion
from ga lac tic to extragalactic cos mic rays // Astropart. Phys.—2007.—27, N 1.—
P. 76—91.
2. Ar thur S. J. Wind-blown bub bles around evolved stars // Dif fuse mat ter from star form -
ing re gions to ac tive gal ax ies - A vol ume hon our ing John Dyson / Eds T. W.
Hartquist, J. M. Pittard, S. A. E. G. Falle. — Dordrecht: Springer, 2007.—
P. 183—203. —(Ser.: As tro phys ics and Space Sci ence Pro ceed ings).
3. Axford W. I. The or i gins of high-en ergy cos mic rays // Astrophys. J. Suppl. Ser.—
1994.—90, N 2.—P. 937—944.
4. Bell A., Lucek S. Cos mic ray ac cel er a tion to very high en ergy through the non-lin ear am -
pli fi ca tion by cos mic rays of the seed mag netic field // Mon. Notic. Roy. Astron.
Soc.—2001.—321, N 3.—P. 433—438.
5. Bell A. R., Schure K. M., Reville B. Cos mic ray ac cel er a tion at oblique shocks // Mon.
Notic. Roy. Astron. Soc.—2011.—418, N 2.—P. 1208—1216.
6. Bland ford R., McKee C. Fluid dy nam ics of rel a tiv is tic blast waves // Phys. Flu ids.—
1976.—19.—P. 1130—1138.
7. Budnik R., Katz B., MacFadyen A., Waxman E. Cos mic rays from transrelativistic super -
novae // Astrophys. J.—2008.—673, N 2.—P. 928—933.
8. Caprioli D., Blasi P., Amato E. The con tri bu tion of su per nova rem nants to the ga lac tic
cos mic ray spec trum // Astropart. Phys.—2010.—33, N 3.—P. 160—168.
9. Caprioli D., Blasi P., Amato E. Non-lin ear dif fu sive shock ac cel er a tion with free-es cape
bound ary // Astropart. Phys.—2010.—33, N 5-6.—P. 307—311.
10. Caprioli D., Blasi P., Amato E. Non-lin ear dif fu sive ac cel er a tion of heavy nu clei in su -
per nova rem nant shocks // Astropart. Phys.—2011.—34, N 6.—P. 447—456.
11. Caprioli D., Kang H., Vladimirov A. E., Jones T. W. Com par i son of dif fer ent meth ods
for non-lin ear dif fu sive shock ac cel er a tion // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—
2010.—407, N 3.—P. 1773—1783.
12. Crow ther P. A., Fullerton A. W., Hill ier D. J., et al. Far ul tra vi o let spec tro scopic ex -
plorer spec tros copy of the O VI res o nance dou blet in Sand 2 (WO) // Astrophys. J.—
2000.—538, N 1.—P. L51—L55.
13. de Donato C., Me dina-Tanco G. A. Ex per i men tal con straints on the as tro phys i cal in ter -
pre ta tion of the cos mic ray Ga lac tic-extragalactic tran si tion re gion // Astropart.
Phys.—2009.—32, N 5.—P. 253—268.
14. Eldridge J. J. Asym met ric Wolf-Rayet winds: im pli ca tions for gamma-ray burst af ter -
glows // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2007.—377.—P. L29—L33.
15. Eldridge J., Genet F., Daigne F., Mochkovitch R. The circumstellar en vi ron ment of
Wolf-Rayet stars and gamma-ray burst af ter glows // Mon. Notic. Roy. Astron.
Soc.—2006.—367, N 1.—P. 186—200.
16. Ellison D., Vladimirov A. Mag netic field am pli fi ca tion and rapid time vari a tions in
SNR RX J1713.7-3946 // Astrophys. J.—2008.—673, N 1.—P. L47—L50.
17. Fan Y.-Z. Cos mic ray pro tons in the en ergy range 1016 — 1018.5 eV: sto chas tic
gyroresonant ac cel er a tion in hypernova shocks? // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—
2008.—389, N 3.—P. 1306—1310.
22
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
18. Ferrand G., Decourchelle A., Bal let J., et al. 3D sim u la tions of su per nova rem nants
evo lu tion in clud ing non-lin ear par ti cle ac cel er a tion // Astron. and Astrophys.—
2010.—509.—P. L10—L14.
19. Gnatyk B. I. Evo lu tion of su per nova rem nants in a me dium with a largescale den sity
gra di ent // Sov. Astron. Lett.—1988.—14, N 4.—P. 309.
20. Green field E. J., Jokipii J. R., Giacalone J. Magnetohydrodynamic fluid sta bil ity in the
pres ence of stream ing cos mic rays. — 2012.—arXiv:1205.0269.
21. Hil las A. M. Can dif fu sive shock ac cel er a tion in su per nova rem nants ac count for high-
en ergy ga lac tic cos mic rays? // J. Phys. G: Nucl. and Part. Phys.—2005.—31, N 5.—
P. R95—R131.
22. Hjorth J., Bloom J. S. The GAMMA-ray burst — su per nova con nec tion // GAMMA-
Ray Bursts / Eds C. Kouveliotou, R. A. M. J. Wijers, S. E. Woosley. — Cam bridge:
Univ. Press, 2011.—Chap ter 9.
23. H&&orandel J. R. Cos mic-ray com po si tion and its re la tion to shock ac cel er a tion by su per -
nova rem nants // Adv. Space Res.—2008.—41.—P. 442—463.
24. Kang H., Ryu D., Jones T. W. Self-sim i lar evo lu tion of cos mic-ray mod i fied shocks: the
cos mic-ray spec trum // Astrophys. J.—2009.—695, N 2.—P. 1273—1288.
25. Limongi M., Chieffi A. Presupernova evo lu tion and ex plo sion of mas sive stars with
mass loss // AIP Conf. Proc.—2007.—924.—P. 226—233.—(The Mul ti col ored
land scape of com pact ob jects and their ex plo sive or i gins).
26. Liu R.-Y., Wang X.-Y. En ergy spec trum and chem i cal com po si tion of ultrahigh en ergy
cos mic rays from semi-rel a tiv is tic hypernovae // Astrophys. J.—2012.—746, N 1.—
P. 40—50.
27. Liu R.-Y., Wang X.-Y., Dai Z.-G. Nearby low-lu mi nos ity gamma-ray bursts as the
sources of ul tra-high-en ergy cos mic rays re vis ited // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.
—2011.—418, N 2.—P. 1382—1391.
28. Marcowith A., Casse F. Postshock tur bu lence and dif fu sive shock ac cel er a tion in
young su per nova rem nants // Astron. and Astrophys.—2010.—515.—P. A90—
A115.
29. Marcowith A., Lemoine M., Pelletier G. Tur bu lence and par ti cle ac cel er a tion in
collisionless supernovae rem nant shocks. II. Cos mic-ray trans port // Astron. and
Astro phys.—2006.—453, N 1.—P. 193—202.
30. McKee C., Colgate S. Rel a tiv is tic shock hy dro dy nam ics // Astrophys. J.—1973.—
181.—P. 903—938.
31. Pelletier G., Lemoine M., Marcowith A. Tur bu lence and par ti cle ac cel er a tion in
collisionless supernovae rem nant shocks. I. Anisotropic spec tra so lu tions // Astron.
and Astrophys.—2006.—453, N 1.—P. 181—191.
32. Ptuskin V. S., Zirakashvili V. N. On the spec trum of high-en ergy cos mic rays pro duced
by su per nova rem nants in the pres ence of strong cos mic-ray stream ing in sta bil ity and
wave dis si pa tion // Astron. and Astrophys.—2005.—429.—P. 755—765.
33. Schulze S., Klose S., Bj&&ornsson G., et al. The circumburst den sity pro file around GRB
pro gen i tors: a sta tis ti cal study // Astron. and Astrophys.—2011.—526.—P. 23— 43.
34. Schure K. M., Bell A. R., O’C Drury L., Bykov A. M. Dif fu sive shock ac cel er a tion and
mag netic field am pli fi ca tion // Space Sci. Revs.—2012.
35. Soderberg A. M., Chakraborti S., Pignata G., et al. A rel a tiv is tic type Ibc su per nova
with out a de tected gamma-ray burst // Na ture.—2010.—463, N 7280.—P. 513—
515.
36. Soderberg A. M., Kulkarni S. R., Nakar E., et al. Rel a tiv is tic ejecta from X-ray flash
XRF 060218 and the rate of cos mic ex plo sions // Na ture.—2006.—442, N 7106.—
P. 1014—1017.
23
ÏÐÈÑÊÎÐÅÍÍß ÊÎÑ̲×ÍÈÕ ÏÐÎÌÅÍ²Â Ó ÇÀËÈØÊÀÕ Ã²ÏÅÐÍÎÂÈÕ
37. Sveshnikova L. G. The knee in the Ga lac tic cos mic ray spec trum and va ri ety in Super -
novae // Astron. and Astrophys.—2003.—409.—P. 799—807.
38. Synge J. L. The rel a tiv is tic gas. — Am ster dam, North-Hol land, 1957.—108 p.
39. Tatischeff V. Ra dio emis sion and non lin ear dif fu sive shock ac cel er a tion of cos mic rays
in the su per nova SN 1993J // Astron. and Astrophys.—2009.—499, N 1.—P. 191—
213.
40. Toala J. A., Ar thur S. J. Ra di a tion-hy dro dy namic mod els of the evolv ing circumstellar
me dium around mas sive stars // Astrophys. J.—2011.—737, N 2.—P. 100—125.
41. van Marle A. J., Langer N., Achterberg A., Gar cia-Segura G. Form ing a con stant den -
sity me dium close to long gamma-ray bursts // Astron. and Astrophys.—2006.—
460.—P. 105—116.
42. Vladimirov A. E., Bykov A. M., Ellison D. C. Tur bu lence dis si pa tion and par ti cle in jec -
tion in non lin ear dif fu sive shock ac cel er a tion with mag netic field am pli fi ca tion //
Astrophys. J.—2008.—688, N 2.—P. 1084—1101.
43. Wang X.-Y., Razzaque S., Meszaros P. On the or i gin and sur vival of ul tra-high-en ergy
cos mic-ray nu clei in gamma-ray bursts and hypernovae // Astrophys. J.—2008.—
677.—P. 432—440.
44. Wang X.-Y., Razzaque S., Meszaros P., Dai Z.-G. High-en ergy cos mic rays and neu tri -
nos from semirelativistic hypernovae // Phys. Rev. D.—2007.—76, N 8.—id.
083009.
45. Woosley S. E. Mod els for GAMMA-ray burst pro gen i tors and cen tral en gines //
GAMMA-Ray Bursts / Eds C. Kouveliotou, R. A. M. J. Wijers, S. E. Woosley. —
Cam bridge: Univ. Press, 2011.—Chap ter 10.
46. Zirakashvili V. N., Aharonian F. A. Nonthermal ra di a tion of young su per nova rem -
nants: the case of RX J1713.7-3946 // Astrophys. J.—2010.—708, N 2.—P. 965—
980.
Ñòàòòÿ íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 28.08.12
24
Â. Î. ÌÀÑËÞÕ, Á. I. ÃÍÀÒÈÊ
|