CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR
PACS numbers: 97.60.Jd;97.60.Gb; 52.38.BvPurpose: The subject of the paper is discussion of reflected radiation from the neutron star surface. Such radiation, as was shown earlier by S. V. Trofymenko and one of the authors, occurs when reflects the radiation of relativistic positrons flying from th...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Видавничий дім «Академперіодика»
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1293 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Radio physics and radio astronomy |
Репозитарії
Radio physics and radio astronomy| id |
oai:ri.kharkov.ua:article-1293 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Radio physics and radio astronomy |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| topic |
neutron star pulsar interim pulse HF components reflection stimulated Raman scattering diffraction Wood anomalies нейтронная звезда пульсар интеримпульс высокочастотные компоненты отражение вынужденное комбинационное рассеяние дифракция аномалии Вуда нейтронна зірка; пульсар; інтерімпульс; високочастотні компоненти відбиття; вимушене комбінаційне розсіяння; дифракція; аномалії Вуда |
| spellingShingle |
neutron star pulsar interim pulse HF components reflection stimulated Raman scattering diffraction Wood anomalies нейтронная звезда пульсар интеримпульс высокочастотные компоненты отражение вынужденное комбинационное рассеяние дифракция аномалии Вуда нейтронна зірка; пульсар; інтерімпульс; високочастотні компоненти відбиття; вимушене комбінаційне розсіяння; дифракція; аномалії Вуда Kontorovich, V. M. Spevak, I. S. Gavrikov, V. K. CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR |
| topic_facet |
neutron star pulsar interim pulse HF components reflection stimulated Raman scattering diffraction Wood anomalies нейтронная звезда пульсар интеримпульс высокочастотные компоненты отражение вынужденное комбинационное рассеяние дифракция аномалии Вуда нейтронна зірка; пульсар; інтерімпульс; високочастотні компоненти відбиття; вимушене комбінаційне розсіяння; дифракція; аномалії Вуда |
| format |
Article |
| author |
Kontorovich, V. M. Spevak, I. S. Gavrikov, V. K. |
| author_facet |
Kontorovich, V. M. Spevak, I. S. Gavrikov, V. K. |
| author_sort |
Kontorovich, V. M. |
| title |
CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR |
| title_short |
CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR |
| title_full |
CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR |
| title_fullStr |
CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR |
| title_full_unstemmed |
CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR |
| title_sort |
connection of additional pulsar emission components in the crab with the resonance reflection from a neutron star |
| title_alt |
СВЯЗЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТ ИЗЛУЧЕНИЯ ПУЛЬСАРА В КРАБЕ С РЕЗОНАНСНЫМ ОТРАЖЕНИЕМ ОТ НЕЙТРОННОЙ ЗВЕЗДЫ ЗВ’ЯЗОК ДОДАТКОВИХ КОМПОНЕНТ ВИПРОМІНЮВАННЯ ПУЛЬСАРА В КРАБІ З РЕЗОНАНСНИМ ВІДБИТТЯМ ВІД НЕЙТРОННОЇ ЗІРКИ |
| description |
PACS numbers: 97.60.Jd;97.60.Gb; 52.38.BvPurpose: The subject of the paper is discussion of reflected radiation from the neutron star surface. Such radiation, as was shown earlier by S. V. Trofymenko and one of the authors, occurs when reflects the radiation of relativistic positrons flying from the magnetosphere to a star in the accelerating electric field of the polar gap. This gave an explanation of both the interpulse shift in the Crab pulsar (mirror reflection in an inclined magnetic field) and the appearance of additional HF components (diffraction on the periodic structure excited by the incident radiation) discovered by Moffett and Hankins. The aim of the paper is to study the effect on the HF components of a resonance with a surface electromagnetic wave.Design/methodology/approach: Since the HF components occur at the same frequencies as the interpulse shift, we believe that they are a consequence of the same physical process. Such a process is the reflection from the surface of a neutron star of the radiation of the return positrons. The appearance of HF components is considered as a manifestation of stimulated scattering by surface waves. For comparison, the data of laboratory experiments on the diffraction of laser radiation on a metal diffraction grating are presented. They demonstrate the appearance of a bright near-surface wave under resonance conditions, which can serve as an analog of the HF component in the Crab pulsar.Findings: In the formation of HF components, such phenomena as Wood’s anomalies are significant, leading to considerable essential increase of the increment of stimulated scattering at the resonance with the surface electromagnetic wave. The surface wave excited with the resonance leads to reflected Raman scattering of higher frequencies of the continuous spectrum of the incident radiation.Conclusions: The radiation of a pulsar is determined, among others, by the reflecting properties of the surface of the neutron star, i.e. its conductivity (surface impedance). The resonance substantially reduces the stimulated scattering threshold. The continuous spectrum of the radiation incident on the surface provides a large width of the HF-components.Key words: neutron star, pulsar, interim pulse, HF components, reflection, stimulated Raman scattering, diffraction, Wood anomaliesManuscript submitted 16.07.2018Radio phys. radio astron. 2018, 23(3): 166-175 REFERENCES1. SMITH, F. G., 1977. Pulsars. Cambridge, New York: Cambridge University Press.2. LIPUNOV, V. M., 1987. Astrophysics of neutron stars. Moscow, Russia: Nauka Publ. (in Russian).3. KONTOROVICH, V. M., 2016. Nonlinear reflection from the surface of a neutron stars and and features of radio emission from the pulsar in the Crab nebula. Low. Temp. Phys. vol. 42, is. 8, pp. 672–678. DOI: https://doi.org/10.1063/1.49614884. BESKIN, V. S., 2010. MHD Flows in Compact Astrophysical Objects. Berlin, Heidelberg: Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-01290-75. HAENSEL, P., POTEKHIN, A. YU. and YAKOVLEV, D. G., 2007. Neutron Stars 1. Equation of State and Structure. New York: Springer-Verlag. DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-387-47301-76. POTEKHIN, A. Yu., 2010. The physics of neutron stars. Phys. Usp. vol. 180, no. 12, pp. 1235–1256. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.0180.201012c.12797. KONTOROVICH, V. M. and TROFYMENKO, S. V, 2017. On the Mystery of the Interpulse Shift in the Crab Pulsar. J. Phys. Sci. Appl. vol. 7, no. 4, p. 11–28.8. MOFFETT, D. and HANKINS, T. 1996. Multifrequency radio observations of the Crab pulsar. Astrophys. J. vol. 468, pp. 779–783 DOI: https://doi.org/10.1086/1777349. HANKINS, T. H., JONES, G. and EILEK, J. A. 2015. The crab pulsar at centimeter wavelengths: I. Ensemble characteristics. Astrophys. J. vol. 802, no. 2, id. 130. DOI: https://doi.org/10.1088/0004-637X/802/2/13010. EILEK, J. and HANKINS, T. 2016. Radio emission physics in the Crab pulsar. J. Plasma Phys. vol. 82, no. 3, id. 635820302. DOI: https://doi.org/10.1017/S002237781600043X11. PETROVA, S. A., 2010. The Mechanism of Component Formation out of the Main Pulse of a Radio Pulsar. II. The Interpulse. Radio Phys. Radio Astron. vol. 1, no. 1, pp. 27–35. DOI: https://doi.org/10.1615/RadioPhysicsRadioAstronomy.v1.i1.4012. MANDELSHTAM, L. I., 1913. On roughness of free surface of liquid. Ann. Phys. vol. 41, no. 8, pp. 609–624.13. ANDRONOV, A. A. and LEONTOVICH, M. A., 1926. To the theory of molecular light scattering on liquid surface. Z. Phys. vol. 38, pp. 485–501. DOI: https://doi.org/10.1007/BF0139716714. GAVRIKOV, V. K., KATS, A. V. and KONTOROVICH, V. M., 1969. Forced scattering on surface waves. Sov. Phys. Dokl. vol. 14, pp. 564–566.15. KATS, A. V. and MASLOV, V. V., 1972. Stimulated Scattering of Electromagnetic Waves from a Highly Conducting Surface. Sov. Phys. JETP. vol. 35, no. 2, pp. 264–268.16. LANDAU, L. D. and LIFSHITZ E. M., 1960. Electrodynamics of Continuous Media. Oxford: Pergamon Press.17. WOOD, R. W., 1935. Anomalous Diffraction Gratings. Phys. Rev. vol. 48, pp. 928–936. DOI: 10.1103/Phys-Rev.48.92818. RAYLEIGH, L., 1907. On the dynamical theory of gratings. Proc. R. Soc. London, Ser. A. vol. 79, no. 532, pp. 399–416. DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.1907.005119. AGRANOVICH, V. M. and MILLS, D. L., (eds.), 1982. Surface Polaritons: Electromagnetic Waves at Surface and Interface. Amsterdam: North Holland.20. KONTOROVICH, V. M. and Trofymenko, S. V., 2017. Reflection of positron radiation from star surface and shift of inter pulse position in Crab pulsar. Adv. Astron. Space Phys. vol. 7, no. 1-2, pp. 30–35. DOI: https://doi.org/10.17721/2227-1481.7.30-3521. TROFYMENKO, S. V. and KONTOROVICH, V. M., 2017. Half-bare positron in the inner gap of a pulsar. Adv. Astron. Space Phys. vol. 7, no. 1-2, pp. 36–41. DOI: https://doi.org/10.17721/2227-1481.7.36-4122. KONTOROVICH, V. M. and TROFYMENKO, S. V., 2017. Radiation reflection from star surface reveals the mystery of interpulse shift and appearance of high frequency components in the Crab pulsar. In: International Conference Physics of Neutron Stars - 2017. 50 years after. 10–14 July 2017, St. Petersburg, Russian Federation. J. Phys.: Conf. Ser. Vol. 932. id. 012020. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/932/1/01202023. TYMCHENKO, M., GAVRIKOV, V. K., SPEVAK, I. S., KUZMENKO, A. A. and KATS, A.V., 2015. Quasi-resonant enhancement of a grazing diffracted wave and deep suppression of specular reflection on shallow metal gratings in terahertz. Appl. Phys. Lett. vol. 106, id. 261602. DOI: https://doi.org/10.1063/1.492341924. TRIBELSKY, M. I., 2012. Fano resonances in quantum and classical mechanics. Moscow, Russia: MIREA Publ. (in Russian).25. BESKIN, V. S., 2018. Radio pulsars – already fifty years! Phys. Usp. vol. 61, no. 4, pp. 353–380. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2017.10.03821626. YAKOVLEV, D. G., HAENSEL, P., BAYM, G. and PETHICK, C., 2013. L. D. Landau and the concept of neutron stars. Phys. Usp. vol. 56, no. 3, pp. 289–259. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.0183.201303f.0307 |
| publisher |
Видавничий дім «Академперіодика» |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1293 |
| work_keys_str_mv |
AT kontorovichvm connectionofadditionalpulsaremissioncomponentsinthecrabwiththeresonancereflectionfromaneutronstar AT spevakis connectionofadditionalpulsaremissioncomponentsinthecrabwiththeresonancereflectionfromaneutronstar AT gavrikovvk connectionofadditionalpulsaremissioncomponentsinthecrabwiththeresonancereflectionfromaneutronstar AT kontorovichvm svâzʹdopolnitelʹnyhkomponentizlučeniâpulʹsaravkrabesrezonansnymotraženiemotnejtronnojzvezdy AT spevakis svâzʹdopolnitelʹnyhkomponentizlučeniâpulʹsaravkrabesrezonansnymotraženiemotnejtronnojzvezdy AT gavrikovvk svâzʹdopolnitelʹnyhkomponentizlučeniâpulʹsaravkrabesrezonansnymotraženiemotnejtronnojzvezdy AT kontorovichvm zvâzokdodatkovihkomponentvipromínûvannâpulʹsaravkrabízrezonansnimvídbittâmvídnejtronnoízírki AT spevakis zvâzokdodatkovihkomponentvipromínûvannâpulʹsaravkrabízrezonansnimvídbittâmvídnejtronnoízírki AT gavrikovvk zvâzokdodatkovihkomponentvipromínûvannâpulʹsaravkrabízrezonansnimvídbittâmvídnejtronnoízírki |
| first_indexed |
2024-05-26T06:29:19Z |
| last_indexed |
2024-05-26T06:29:19Z |
| _version_ |
1800358363011219456 |
| spelling |
oai:ri.kharkov.ua:article-12932020-06-09T10:32:02Z CONNECTION OF ADDITIONAL PULSAR EMISSION COMPONENTS IN THE CRAB WITH THE RESONANCE REFLECTION FROM A NEUTRON STAR СВЯЗЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТ ИЗЛУЧЕНИЯ ПУЛЬСАРА В КРАБЕ С РЕЗОНАНСНЫМ ОТРАЖЕНИЕМ ОТ НЕЙТРОННОЙ ЗВЕЗДЫ ЗВ’ЯЗОК ДОДАТКОВИХ КОМПОНЕНТ ВИПРОМІНЮВАННЯ ПУЛЬСАРА В КРАБІ З РЕЗОНАНСНИМ ВІДБИТТЯМ ВІД НЕЙТРОННОЇ ЗІРКИ Kontorovich, V. M. Spevak, I. S. Gavrikov, V. K. neutron star; pulsar; interim pulse; HF components; reflection; stimulated Raman scattering; diffraction; Wood anomalies нейтронная звезда; пульсар; интеримпульс; высокочастотные компоненты; отражение; вынужденное комбинационное рассеяние; дифракция; аномалии Вуда нейтронна зірка; пульсар; інтерімпульс; високочастотні компоненти, відбиття; вимушене комбінаційне розсіяння; дифракція; аномалії Вуда PACS numbers: 97.60.Jd;97.60.Gb; 52.38.BvPurpose: The subject of the paper is discussion of reflected radiation from the neutron star surface. Such radiation, as was shown earlier by S. V. Trofymenko and one of the authors, occurs when reflects the radiation of relativistic positrons flying from the magnetosphere to a star in the accelerating electric field of the polar gap. This gave an explanation of both the interpulse shift in the Crab pulsar (mirror reflection in an inclined magnetic field) and the appearance of additional HF components (diffraction on the periodic structure excited by the incident radiation) discovered by Moffett and Hankins. The aim of the paper is to study the effect on the HF components of a resonance with a surface electromagnetic wave.Design/methodology/approach: Since the HF components occur at the same frequencies as the interpulse shift, we believe that they are a consequence of the same physical process. Such a process is the reflection from the surface of a neutron star of the radiation of the return positrons. The appearance of HF components is considered as a manifestation of stimulated scattering by surface waves. For comparison, the data of laboratory experiments on the diffraction of laser radiation on a metal diffraction grating are presented. They demonstrate the appearance of a bright near-surface wave under resonance conditions, which can serve as an analog of the HF component in the Crab pulsar.Findings: In the formation of HF components, such phenomena as Wood’s anomalies are significant, leading to considerable essential increase of the increment of stimulated scattering at the resonance with the surface electromagnetic wave. The surface wave excited with the resonance leads to reflected Raman scattering of higher frequencies of the continuous spectrum of the incident radiation.Conclusions: The radiation of a pulsar is determined, among others, by the reflecting properties of the surface of the neutron star, i.e. its conductivity (surface impedance). The resonance substantially reduces the stimulated scattering threshold. The continuous spectrum of the radiation incident on the surface provides a large width of the HF-components.Key words: neutron star, pulsar, interim pulse, HF components, reflection, stimulated Raman scattering, diffraction, Wood anomaliesManuscript submitted 16.07.2018Radio phys. radio astron. 2018, 23(3): 166-175 REFERENCES1. SMITH, F. G., 1977. Pulsars. Cambridge, New York: Cambridge University Press.2. LIPUNOV, V. M., 1987. Astrophysics of neutron stars. Moscow, Russia: Nauka Publ. (in Russian).3. KONTOROVICH, V. M., 2016. Nonlinear reflection from the surface of a neutron stars and and features of radio emission from the pulsar in the Crab nebula. Low. Temp. Phys. vol. 42, is. 8, pp. 672–678. DOI: https://doi.org/10.1063/1.49614884. BESKIN, V. S., 2010. MHD Flows in Compact Astrophysical Objects. Berlin, Heidelberg: Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-01290-75. HAENSEL, P., POTEKHIN, A. YU. and YAKOVLEV, D. G., 2007. Neutron Stars 1. Equation of State and Structure. New York: Springer-Verlag. DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-387-47301-76. POTEKHIN, A. Yu., 2010. The physics of neutron stars. Phys. Usp. vol. 180, no. 12, pp. 1235–1256. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.0180.201012c.12797. KONTOROVICH, V. M. and TROFYMENKO, S. V, 2017. On the Mystery of the Interpulse Shift in the Crab Pulsar. J. Phys. Sci. Appl. vol. 7, no. 4, p. 11–28.8. MOFFETT, D. and HANKINS, T. 1996. Multifrequency radio observations of the Crab pulsar. Astrophys. J. vol. 468, pp. 779–783 DOI: https://doi.org/10.1086/1777349. HANKINS, T. H., JONES, G. and EILEK, J. A. 2015. The crab pulsar at centimeter wavelengths: I. Ensemble characteristics. Astrophys. J. vol. 802, no. 2, id. 130. DOI: https://doi.org/10.1088/0004-637X/802/2/13010. EILEK, J. and HANKINS, T. 2016. Radio emission physics in the Crab pulsar. J. Plasma Phys. vol. 82, no. 3, id. 635820302. DOI: https://doi.org/10.1017/S002237781600043X11. PETROVA, S. A., 2010. The Mechanism of Component Formation out of the Main Pulse of a Radio Pulsar. II. The Interpulse. Radio Phys. Radio Astron. vol. 1, no. 1, pp. 27–35. DOI: https://doi.org/10.1615/RadioPhysicsRadioAstronomy.v1.i1.4012. MANDELSHTAM, L. I., 1913. On roughness of free surface of liquid. Ann. Phys. vol. 41, no. 8, pp. 609–624.13. ANDRONOV, A. A. and LEONTOVICH, M. A., 1926. To the theory of molecular light scattering on liquid surface. Z. Phys. vol. 38, pp. 485–501. DOI: https://doi.org/10.1007/BF0139716714. GAVRIKOV, V. K., KATS, A. V. and KONTOROVICH, V. M., 1969. Forced scattering on surface waves. Sov. Phys. Dokl. vol. 14, pp. 564–566.15. KATS, A. V. and MASLOV, V. V., 1972. Stimulated Scattering of Electromagnetic Waves from a Highly Conducting Surface. Sov. Phys. JETP. vol. 35, no. 2, pp. 264–268.16. LANDAU, L. D. and LIFSHITZ E. M., 1960. Electrodynamics of Continuous Media. Oxford: Pergamon Press.17. WOOD, R. W., 1935. Anomalous Diffraction Gratings. Phys. Rev. vol. 48, pp. 928–936. DOI: 10.1103/Phys-Rev.48.92818. RAYLEIGH, L., 1907. On the dynamical theory of gratings. Proc. R. Soc. London, Ser. A. vol. 79, no. 532, pp. 399–416. DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.1907.005119. AGRANOVICH, V. M. and MILLS, D. L., (eds.), 1982. Surface Polaritons: Electromagnetic Waves at Surface and Interface. Amsterdam: North Holland.20. KONTOROVICH, V. M. and Trofymenko, S. V., 2017. Reflection of positron radiation from star surface and shift of inter pulse position in Crab pulsar. Adv. Astron. Space Phys. vol. 7, no. 1-2, pp. 30–35. DOI: https://doi.org/10.17721/2227-1481.7.30-3521. TROFYMENKO, S. V. and KONTOROVICH, V. M., 2017. Half-bare positron in the inner gap of a pulsar. Adv. Astron. Space Phys. vol. 7, no. 1-2, pp. 36–41. DOI: https://doi.org/10.17721/2227-1481.7.36-4122. KONTOROVICH, V. M. and TROFYMENKO, S. V., 2017. Radiation reflection from star surface reveals the mystery of interpulse shift and appearance of high frequency components in the Crab pulsar. In: International Conference Physics of Neutron Stars - 2017. 50 years after. 10–14 July 2017, St. Petersburg, Russian Federation. J. Phys.: Conf. Ser. Vol. 932. id. 012020. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/932/1/01202023. TYMCHENKO, M., GAVRIKOV, V. K., SPEVAK, I. S., KUZMENKO, A. A. and KATS, A.V., 2015. Quasi-resonant enhancement of a grazing diffracted wave and deep suppression of specular reflection on shallow metal gratings in terahertz. Appl. Phys. Lett. vol. 106, id. 261602. DOI: https://doi.org/10.1063/1.492341924. TRIBELSKY, M. I., 2012. Fano resonances in quantum and classical mechanics. Moscow, Russia: MIREA Publ. (in Russian).25. BESKIN, V. S., 2018. Radio pulsars – already fifty years! Phys. Usp. vol. 61, no. 4, pp. 353–380. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2017.10.03821626. YAKOVLEV, D. G., HAENSEL, P., BAYM, G. and PETHICK, C., 2013. L. D. Landau and the concept of neutron stars. Phys. Usp. vol. 56, no. 3, pp. 289–259. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.0183.201303f.0307 УДК 52, 524.354 Предмет и цель работы: Предметом работы является обсуждение отраженного излучения от поверхности нейтронной звезды. Такое излучение, как было показано ранее С. В. Трофименко и одним из авторов, возникает при отражении излучения релятивистских позитронов, летящих из магнитосферы к звезде в ускоряющем электрическом поле полярного зазора. Это дало объяснение как сдвигу интеримпульса в пульсаре Краба (зеркальное отражение при наклонном магнитном поле), так и появлению дополнительных высокочастотных компонент (дифракция на возбуждаемой падающим излучением периодической структуре), обнаруженных Моффетом и Хэнкинсом. Целью работы является изучение влияния на ВЧ-компоненты резонанса с поверхностной электромагнитной волной.Методы и методология: Поскольку ВЧ-компоненты возникают на тех же частотах, на которых наблюдается сдвиг интеримпульса, считаем, что они являются следствием одного и того же физического процесса. Таким процессом служит отражение от поверхности нейтронной звезды излучения возвратных позитронов. Появление ВЧ-компонент рассматривается как проявление вынужденного рассеяния на поверхностных волнах. Для сравнения приведены данные лабораторных экспериментов по дифракции лазерного излучения на металлической дифракционной решетке, демонстрирующие возникновение яркой приповерхностной волны в условиях резонанса, которая может служить аналогом высокочастотной компоненты в пульсаре Краба.Результаты: При формировании высокочастотных компонент существенны явления типа аномалий Вуда, приводящие к значительному росту инкремента вынужденного рассеяния при резонансе с поверхностной электромагнитной волной. Возбуждаемая в резонансе поверхностная волна, приводит к отраженному комбинационному рассеянию более высоких частот сплошного спектра падающего излучения.Заключение: Излучение пульсара определяется в том числе отражающими свойствами поверхности нейтронной звезды, т. е. ее проводимостью (поверхностным импедансом). Резонанс существенно понижает порог вынужденного рассеяния. Сплошной спектр падающего на поверхность излучения обеспечивает большую ширину ВЧ-компонент.Ключевые слова: нейтронная звезда, пульсар, интеримпульс, высокочастотные компоненты, отражение, вынужденное комбинационное рассеяние, дифракция, аномалии Вуда Статья поступила в редакцию 16.07.2018Radio phys. radio astron. 2018, 23(3): 166-175СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Смит Ф. Г. Пульсары. Москва: Мир, 1979. 267 с.2. Липунов В. М. Астрофизика нейтронных звезд. Москва: Наука, 1987.3. Конторович В. М. Нелинейное отражение от поверхности нейтронной звезды и особенности радиоизлучения пульсара в Крабовидной туманности. Физика низких температур. 2016. Т. 42, № 8, С. 854–862.4. Бескин В. С. Осесимметричные стациионарные течения в астрофизике. Москва: Физматлит, 2006. 384 с.5. Haensel P., Potekhin A. Yu., and Yakovlev D. G. Neutron Stars 1. Equation of State and Structure. New York: Springer-Verlag. 2007. DOI: 10.1007/978-0-387-47301-76. Potekhin A. Yu. The physics of neutron stars. Phys. Usp. 2010. Vol. 180, No. 12. P. 1235–1256. DOI: 10.3367/UFNe.0180.201012c.12797. Kontorovich V. M. and Trofymenko S. V. On the Mystery of the Interpulse Shift in the Crab Pulsar. J. Phys. Sci. Appl. 2017. Vol. 7, No. 4. P. 11–28.8. Moffett D. and Hankins T. Multifrequency radio observationsof the Crab pulsar. Astrophys. J. 1996. Vol. 468, P. 779–783. DOI: 10.1086/1777349. Hankins T. H., Jones G., and Eilek J. A. The crab pulsar at centimeter wavelengths: I. Ensemble characteristics. Astrophys. J. 2015. Vol. 802, No. 2. Id. 130. DOI:10.1088/0004-637X/802/2/13010. Eilek J. and Hankins T. Radio emission physics in the Crab pulsar. J. Plasma Phys. 2016. Vol. 82, No. 3. id 635820302. DOI: 10.1017/S002237781600043X11. Петрова С. А. Механизм образования компонент радиоизлучения пульсара за пределами главного импульса. II. Интеримпульс. Радиофизика и радиоастрономия. 2008. Т. 13, № 2. С. 109–119.12. Мандельштам Л. И. О шероховатости свободной поверхности жидкости. Полное собрание трудов. Москва: Изд-во АН СССР, 1948. Т. 1. С. 246–260.13. Андронов А. А., Леонтович М. А. К теории молекулярного рассеяния света на поверхности жидкостей. Собрание трудов. А. А. Андронова. Москва: Изд-во АН СССР, 1956. Т. 1. С. 5–18.14. Гавриков В. К., Кац, А. В., Конторович В. М. Вынужденное рассеяние на поверхностных волнах. ДАН СССР. 1969. Т. 186, № 5. С. 1052–1054; Гавриков В. К., Кац, А. В., Конторович В. М. Вынужденное рассеяние света на поверхностных волнах. ЖЭТФ. 1970. Т. 58,№ 4. С. 1318–1331.15. Kats A. V. and Maslov V. V. Stimulated Scattering of ElectromagneticWaves from a Highly Conducting Surface. Sov. Phys. JETP. 1972. Vol. 35, No. 2. P. 264–268.16. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. Москва: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1959. 532 с.17. Wood R. W. On a Remarkable Case of Uneven Distribution of Light in a Diffraction Grating Spectrum. Proc. Phys. Soc. London. 1902. Vol. 18. P. 269–275; Anomalous Diffraction Gratings. Phys. Rev. 1935. Vol. 48, P. 928–936. DOI: 10.1103/PhysRev.48.92818. Rayleigh L. On the dynamical theory of gratings. Proc. R. Soc. London. Ser. A. 1907. Vol. 79, No. 532. P. 399–416.19. Агранович В. М., Миллс Д. Л. Поверхностные поляритоны: электромагнитные волны на поверхностях и границах раздела сред. Москва: Наука, 1985. 525 с.20. Kontorovich V. M. and Trofymenko S. V. Reflection of positron radiation from star surface and shift of inter pulse position in Crab pulsar. Adv. Astron. Space Phys. 2017. Vol. 7, No. 1-2. P. 30–35. DOI: 10.17721/2227-1481.7.30-3521. Trofymenko S. V. and Kontorovich V. M. Half-bare positron in the inner gap of a pulsar. Adv. Astron. Space Phys. 2017. Vol. 7, No. 1-2. P. 36–41. DOI: 10.17721/2227-1481.7.36-4122. Kontorovich V. M. and Trofymenko S. V. Radiation reflection from star surface reveals the mystery of interpulse shift and appearance of high frequency components in the Crab pulsar. In: International Conference Physics of Neutron Stars - 2017. 50 years after. 10–14 July 2017, St. Petersburg, Russian Federation. J. Phys.: Conf. Ser. 2017.Vol. 932. id. 012020. DOI: 10.1088/1742-6596/932/1/01202023. Tymchenko M., Gavrikov V. K., Spevak I. S., Kuzmenko A. A., and Kats A.V. Quasi-resonant enhancement of a grazing diffracted wave and deep suppression of specular reflection on shallow metal gratings in terahertz. Appl. Phys. Lett. 2015. Vol. 106. id. 261602. DOI: 10.1063/1.492341924. Трибельский М. И. Резонансы Фано в квантовой и классической механике. Москва: Изд-во МИРЭА, 2012. 38 с.25. Бескин. В. С. Радиопульсары – уже пятьдесят лет! Успехи физических наук. 2018. Т. 188, № 4, С. 377–408. DOI: 10.3367/UFNr.2017.10.03821626. Яковлев Д. Г., Хэнсель П., Бейм Г., Петик К. Л. Д. Ландау и концепция нейтронных звезд. Успехи физических наук. 2013. Т. 183, № 3, С. 307–314. DOI: 10.3367/UFNr.0183.201303f.0307 УДК 52, 524.354 Предмет і мета роботи: Предметом роботи є обговорення відбитого від поверхні нейтронної зірки випромінювання. Таке випромінювання, як було показано раніше С. В. Трофименком і одним з авторів, виникає при відбитті випромінювання релятивістських позитронів, що летять з магнітосфери до зірки в електричному полі полярного зазору. Це дало пояснення як зcуву інтерімпульса в пульсарі Краба (дзеркальне відбиття при похилому магнітному полі), так і появі додаткових високочастотних компонент (дифракція на збуджуваній падаючим випромінюванням періодичній структурі), виявлених Моффетом і Хенкінсом. Метою роботи є вивчення впливу на високочастотні компоненти резонансу з поверхневою електромагнітною хвилею.Методи і методологія: Оскільки ВЧ-компоненти виникають на тих самих частотах, на яких спостерігається зсув інтерімпульса, вважаємо, що вони є наслідком одного і того ж фізичного процесу. Таким процесом служить відбиття від поверхні нейтронної зірки випромінювання зворотних позитронів. Поява ВЧ-компонент розглядається як прояв вимушеного розсіяння на поверхневих хвилях. Для порівняння наведено дані лабораторних експериментів щодо дифракції лазерного випромінювання на металевій дифракційній решітці, що демонструють виникнення яскравої приповерхневої хвилі в умовах резонансу, яка може служити аналогом високочастотної компоненти в пульсарі Краба.Результати: При формуванні ВЧ-компонент істотними є явища типу аномалій Вуда, що призводять до суттєвого зростання інкременту вимушеного розсіяння при резонансі з поверхневою електромагнітною хвилею. Поверхнева хвиля, що збуджується в резонансі, призводить до відбитого комбінаційного розсіння більш високих частот суцільногоспектра падаючого випромінювання.Висновок: Випромінювання пульсара визначається у тому числі властивостями поверхні нейтронної зірки, тобто її провідністю (поверхневим імпедансом). Резонанс істотно знижує поріг вимушеного розсіяння. Суцільний спектр падаючого на поверхню випромінювання забезпечує велику ширину високочастотних компонент.Ключові слова: нейтронна зірка, пульсар, інтерімпульс, високочастотні компоненти, відбиття, вимушене комбінаційне розсіяння, дифракція, аномалії ВудаСтаття надійшла до редакції 16.07.2018 Radio phys. radio astron. 2018, 23(3): 166-175 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ1. Смит Ф. Г. Пульсары. Москва: Мир, 1979. 267 с.2. Липунов В. М. Астрофизика нейтронных звезд. Москва: Наука, 1987.3. Конторович В. М. Нелинейное отражение от поверхности нейтронной звезды и особенности радиоизлучения пульсара в Крабовидной туманности. Физика низких температур. 2016. Т. 42, № 8, С. 854–862.4. Бескин В. С. Осесимметричные стациионарные течения в астрофизике. Москва: Физматлит, 2006. 384 с.5. Haensel P., Potekhin A. Yu., and Yakovlev D. G. Neutron Stars 1. Equation of State and Structure. New York: Springer-Verlag. 2007. DOI: 10.1007/978-0-387-47301-76. Potekhin A. Yu. The physics of neutron stars. Phys. Usp. 2010. Vol. 180, No. 12. P. 1235–1256. DOI: 10.3367/UFNe.0180.201012c.12797. Kontorovich V. M. and Trofymenko S. V. On the Mystery of the Interpulse Shift in the Crab Pulsar. J. Phys. Sci. Appl. 2017. Vol. 7, No. 4. P. 11–28.8. Moffett D. and Hankins T. Multifrequency radio observationsof the Crab pulsar. Astrophys. J. 1996. Vol. 468, P. 779–783. DOI: 10.1086/1777349. Hankins T. H., Jones G., and Eilek J. A. The crab pulsar at centimeter wavelengths: I. Ensemble characteristics. Astrophys. J. 2015. Vol. 802, No. 2. Id. 130. DOI:10.1088/0004-637X/802/2/13010. Eilek J. and Hankins T. Radio emission physics in the Crab pulsar. J. Plasma Phys. 2016. Vol. 82, No. 3. id 635820302. DOI: 10.1017/S002237781600043X11. Петрова С. А. Механизм образования компонент радиоизлучения пульсара за пределами главного импульса. II. Интеримпульс. Радиофизика и радиоастрономия. 2008. Т. 13, № 2. С. 109–119.12. Мандельштам Л. И. О шероховатости свободной поверхности жидкости. Полное собрание трудов. Москва: Изд-во АН СССР, 1948. Т. 1. С. 246–260.13. Андронов А. А., Леонтович М. А. К теории молекулярного рассеяния света на поверхности жидкостей. Собрание трудов. А. А. Андронова. Москва: Изд-во АН СССР, 1956. Т. 1. С. 5–18.14. Гавриков В. К., Кац, А. В., Конторович В. М. Вынужденное рассеяние на поверхностных волнах. ДАН СССР. 1969. Т. 186, № 5. С. 1052–1054; Гавриков В. К., Кац, А. В., Конторович В. М. Вынужденное рассеяние света на поверхностных волнах. ЖЭТФ. 1970. Т. 58,№ 4. С. 1318–1331.15. Kats A. V. and Maslov V. V. Stimulated Scattering of ElectromagneticWaves from a Highly Conducting Surface. Sov. Phys. JETP. 1972. Vol. 35, No. 2. P. 264–268.16. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. Москва: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1959. 532 с.17. Wood R. W. On a Remarkable Case of Uneven Distribution of Light in a Diffraction Grating Spectrum. Proc. Phys. Soc. London. 1902. Vol. 18. P. 269–275; Anomalous Diffraction Gratings. Phys. Rev. 1935. Vol. 48, P. 928–936. DOI: 10.1103/PhysRev.48.92818. Rayleigh L. On the dynamical theory of gratings. Proc. R. Soc. London. Ser. A. 1907. Vol. 79, No. 532. P. 399–416.19. Агранович В. М., Миллс Д. Л. Поверхностные поляритоны: электромагнитные волны на поверхностях и границах раздела сред. Москва: Наука, 1985. 525 с.20. Kontorovich V. M. and Trofymenko S. V. Reflection of positron radiation from star surface and shift of inter pulse position in Crab pulsar. Adv. Astron. Space Phys. 2017. Vol. 7, No. 1-2. P. 30–35. DOI: 10.17721/2227-1481.7.30-3521. Trofymenko S. V. and Kontorovich V. M. Half-bare positron in the inner gap of a pulsar. Adv. Astron. Space Phys. 2017. Vol. 7, No. 1-2. P. 36–41. DOI: 10.17721/2227-1481.7.36-4122. Kontorovich V. M. and Trofymenko S. V. Radiation reflection from star surface reveals the mystery of interpulse shift and appearance of high frequency components in the Crab pulsar. In: International Conference Physics of Neutron Stars - 2017. 50 years after. 10–14 July 2017, St. Petersburg, Russian Federation. J. Phys.: Conf. Ser. 2017.Vol. 932. id. 012020. DOI: 10.1088/1742-6596/932/1/01202023. Tymchenko M., Gavrikov V. K., Spevak I. S., Kuzmenko A. A., and Kats A.V. Quasi-resonant enhancement of a grazing diffracted wave and deep suppression of specular reflection on shallow metal gratings in terahertz. Appl. Phys. Lett. 2015. Vol. 106. id. 261602. DOI: 10.1063/1.492341924. Трибельский М. И. Резонансы Фано в квантовой и классической механике. Москва: Изд-во МИРЭА, 2012. 38 с.25. Бескин. В. С. Радиопульсары – уже пятьдесят лет! Успехи физических наук. 2018. Т. 188, № 4, С. 377–408. DOI: 10.3367/UFNr.2017.10.03821626. Яковлев Д. Г., Хэнсель П., Бейм Г., Петик К. Л. Д. Ландау и концепция нейтронных звезд. Успехи физических наук. 2013. Т. 183, № 3, С. 307–314. DOI: 10.3367/UFNr.0183.201303f.0307 Видавничий дім «Академперіодика» 2018-09-13 Article Article application/pdf http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1293 10.15407/rpra23.03.166 РАДИОФИЗИКА И РАДИОАСТРОНОМИЯ; Vol 23, No 3 (2018); 166 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY; Vol 23, No 3 (2018); 166 РАДІОФІЗИКА І РАДІОАСТРОНОМІЯ; Vol 23, No 3 (2018); 166 2415-7007 1027-9636 10.15407/rpra23.03 rus http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1293/pdf Copyright (c) 2018 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY |