- В рамках теории слабой турбулентности впервые вычислено нелинейное затухание бесстолкновительных альфвеновских волн, распространяющихся под произвольными углами к магнитному полю.
- Построена
модель магнитогидродинамического течения галактического ветра,
поддержанного давлением космических лучей во вращающейся Галактике. - Исследован самосогласованный перенос К Л в галактическом ветре. Коэффициент диффузии КЛ определяется рассеянием на альфвеновских волнах, возбуждаемых потоковой неустойчивостью КЛ.
- Исследовано ускорение КЛ на плоском ударном фронте в присутствии нерезонансной потоковой неустойчивости. МГД турбулентность перед фронтом ударной волны возбуждается потоком ускоренных частиц КЛ. Численное МГД моделирование развития неустойчивости совместно с аналитическим решением для функции распределения КЛ позволяет определить величину усиленного магнитного поля перед фронтом ударной волны и максимальную энергию ускоренных частиц. Получена простая аналитическая формула для максимальной энергии. Вычислены напряженность усиленного магнитного поля и максимальная энергия КЛ, ускоренных в четырех исторических ОСН,
- Предложено объяснение наблюдаемых радиальных магнитных полей в молодых ОСН, Нерезонансная потоковая неустойчивость, производимая электрическим током ускоренных частиц, приводит не только к усилению магнитного поля, но и к сильной неоднородности плотности среды перед фронтом. Взаимодействие неоднородностей плотности с фронтом ударной волны приводит к его сильной деформации и вытягиванию усиленного магнитного поля в направлении средней скорости среды, что и объясняет радиальные магнитные поля в молодых ОСН, Проведено соответствующее численное МГД моделирование.
- Выведены "полусферные" уравнения переноса энергичных частиц, описывающие эволюцию концентраций частиц в каждой отдельной полусфере питч-углов. Применимость полученных уравнений не ограничивается медленностью исследуемых процессов и малой анизотропией распределения энергичных частиц. Уравнения сводятся к стандартному конвекционно-диффузионному уравнению КЛ в случае медленных процессов и малой анизотропии. Показано, что полусферные уравнения позволяют численно моделировать бесстолкновительные квазипараллельные ударные волны,
- Предложен новый механизм ускорения частиц МГД турбулентностью. При этом учитывается захват частиц в магнитные ловушки. Отличительной чертой предложенного механизма ускорения является пропорциональность темпа ускорения коэффициенту пространственной диффузии частиц.
- Получены вариационные оценки коэффициента диффузии К Л в случайном крупномасштабном магнитном поле. Показано, что верхний предел для аномального перпендикулярного коэффициента диффузии КЛ определяется коэффициентом диффузии и инкрементом неустойчивости магнитных силовых линий.
- Предложена простая модель галактического ветра в галактиках с активным звездообразованием. В модели используется полученное автором точное аналитическое решение для азимутально-симметричного стационарного гидродинамического течения.
[2] Березинский B.C., Буланов СВ.. Догель В.А, Гинзбург В.Л, Птускин B.C. Астрофизика космических лучей. М.: Наука, 1990.
[3] Быков A.M. Межзвездная турбулентность и ударные волны// Письма в "Астрон. журн."1982.Т.8.С.596-599
[4] Быков A.M., Топтыгин I I.I I. Кинетика частиц в сильно турбулентной плазме (Методы перенормировок и самосогласованного поля)//УФН 1993. Т.163. СП
[5] Гинзбург В.Л., Сыроватский СИ. Происхождение космических лучей. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 384с.
[6] Дорман Л.П., Зиракашвили В.Н., Птускин B.C. Потоковая неустойчивость кос-мических лучей во внешней гелиосфере//Геом. Аэрон. 1991, Т.31. С.401
[7] Дых не A.M. Аномальное сопротивление плазмы в сильном магнитном поле //ЖЭТФ 1970 Т.59.С.641
[8] Зиракашвили В.Н., Птускин B.C., Роговая СИ. Космические лучи, галактический ветер и крупномасштабное поле Галактики//Изв. РАН, сер.физ. 1993.Т.57.С.80-85
[9] Зиракашвили В.Н. Вариационные оценки коэффициента диффузии космичес¬ких лучей в случайном магнитном поле II sr.. РАН, сер.физ. 1997.Т.61.С.1195-2000
[10] Зиракашвили В.Н. Вариационные оценки коэффициента диффузии космичес¬ких лучей в случайном магнитном иоле ЖЭТФ 1998.Т.114.С.398-405
[11] Зиракашвили В.Н. Индуцированное рассеяние и двухквантовое поглощение альфвеновеких волн с произвольными углами распространения//ЖЭТФ 2000.Т.117.С.932-938
[12] Зиракашвили В.Н., Птускин B.C., Фольк Г. Галактический ветер с космическими лучами и магнитным полем во вращающейся Галактике: влияние лучистых потерь //Изв. РАН, сер.физ. 2002.Т.66.С.1606-1608
[13] Зиракашвили В.Н., Птускин B.C., Роговая СИ. Максимальная энергия кос¬мических лучей, ускоренных в остатках сверхновых //Изв. РАН, сер.физ. 2007.Т.71.С.483-486
[14] Зыбин К.П, Истомин Я.Н. Диффузионное движение заряженных частиц в случайном магнитном поле ЖЭТФ 1985. Т.89. С.836-841
[15] Клепач К.Г.. Птускин B.C., Чувильгин Л.Г. Аномальная диффузия космичес¬ких лучей// Изв. РАН сер. физ. 1993.Т.57.С.86-88
[16] Конторович В.М. Отражение и преломление звука на ударных волнах// Акустический журнал 1959.Т.5.С.314-323
[17] Крымский Г.Ф. Регулярный механизм ускорения заряженных частиц на фронте ударной полны ЛАП 1977.Т.234.С.1306
[18] Кулсруд Р. Магнитогидродинамическое описание плазмы// Основы физики плазмы. Под ред. А.А.Галеева, Р.Судана. М.:Энергоатомиздат, 1983.Т. 1.(´.122¬152
[19] Федоренко В.Н., Остряков В.М., Полюдов А.Н., Шапиро В.Д. Индуцированное рассеяние и двухквантовое поглощение альфвеновских волн в плазме с произвольным Р//Физика плазмы 1990 ´Г. 16. С.443
[20] Achterberg A., Blandford R.D. Transmission and damping of hydromagnetic waves behind a strong shock front: implications for cosmic ray acceleration// Mon. Not. Royal Astron. Soc. 1986. V.218. P.551-575
[21] Aharonian F., Akhperjanian A.G., Bazer-Bachi A.R., et al. Primary particle accel¬eration above 100 TeV in the shell-type supernova remnant RX J1713.7-3946 with deep HESS observations// Astron. Astrophys. 2007. V.464. P.235-243
[22] Allen C, Santillan A. An improved model of the galactic mass distribution for orbit computations// Rev. Mexicana Astron.Astrof. 1991. V.22.P.255-263.
[23] Axford W.I., Leer E., Scadron G. The acceleration of cosmic rays by shock waves// Proc. 15th Int. Cosmic Ray Conf., Plovdiv, 1977. V.ll. P.132
[24] Bamba, A., Yamazaki, R., Ueno, M., & Koyama, K. Small-scale structure of the SN 1006 shock with Chandra observations// Astrophys.J. 2003. V.589. P.827-837
[25] Bardeen J.M., Berger B.K. A model for winds from galactic disks// Astrophys.J. 1978. .221. P.105-113
[26] Bell A.R. The acceleration of cosmic rays in shock fronts - I Mon. Not. Royal Astron. Soc. 1978. V.182. P. 147-156
[27] Bell A.R. Turbulent amplification of magnetic field and diffusive shock acceleration of cosmic rays// Mon. Not. Royal Astron. Soc. 2004. V.353. P.550-558
[28] Berezhko E.G., Yelshin V.K., Ksenofontov L.T. Numerical investigation of cosmic ray acceleration in supernova remnants//Astropart. Phys. 1996. V.2. I´.215-227
[29] Bloemen J.B.G.M., Dogiel V.A., Dorman V.L., Ptuskin V.S. Galactic diffusion and wind models of cosmic-ray transport. I.Insight from CR composition studies and 7-ray observations//Astron. Astrophys. 1993. V.267. P.372-387
[30] Breitschwerdt D., McKenzie J.F., Volk H.J. Galactic winds. I - Cosmic ray and wave-driven winds from the Galaxy// Astron. and Astrophys. 1991. V.245. P.79-98
[31] Breitschwerdt D., Volk H. J., Ptuskin V., Zirakashvili V. Dynamical galactic ha-los//The cosmic dynamo: Proc. 157th IAU Symposium Ed. by F. Krause, К. H. Radler, Gunther R. Kluwer Academic Publishers; Dordrecht 1993. P.415
[32] Carilli C.L., Holdaway M.A., Но P.T.P., De Pree C.G. Discovery of a synchrotron-emitting halo around NGC 253// Astrophys. J. 1992. V.399. P.L59-L62
[33] Carilli C.L. Free-free absorption towards the nucleus of NGC 253: further evidence for high pressures in the starburst nucleus// Astron. Astrophys. 1996. V.305. P.402¬406
[34] Chevalier R.A, Clegg A.W. Wind from a starburst galaxy nucleus// Nature 1985. V.317. P.44-45
[35] Chuvilgin L.G., Ptuskin V.S. Anomalous diffusion of cosmic rays across the magnetic field// Astron. Astrophys. 1993. V.279. P.278-297
[36] Dorman L.I., Ptuskin V.S., Zirakashvili V.N. Outer heliosphere: eigen pulsations, cosmic rays and stream kinetic instability//Physics of outer heliosphere. Ed. by S.Grzedzielsky and D.E.Page 1990. Pergamon Press. Oxford. P.205
[37] Dogiel V.A., Zybin K.P., Gurevich A.V. Kinetic theory of propagation and run¬away galactic cosmic rays. II.Self-consistent model//Astron. Astrophys. 1994. V.281. P. 937-944
[38] Earl J.A. Coherent propagation of charged-particle bunches in random magnetic fields// Astrophys. J. 1974. V.188. P.379-398
[39] Galeev A.A., Zeleny L.M., Anomalous electron thermal conductivity across the de¬stroyed magnetic surfaces// Physica D 1981. V.2. P.90-101
[40] Giacalone J., Jokipii J.R. Magnetic field amplification by shocks in turbulent flu-ids//Astrophys.J. 2007. V.663. P.L41-L44
[41] Hummel E., Smith P., van der Hulst J.M. The large-scale radio continuum structure of the edge-on spiral galaxy NGC 253// Astron. Astrophys. 1984. Y. 137. P.138-144
[42] Ipavich F.M. Galactic winds driven by cosmic rays// Astrophys. J. 1975. V.196. P.107-120
[43] Isenberg A. Hemispherical model of anisotropic interstellar pickup ions// J.Geophys. Res. 1997. V.102. P.4719-4724
[44] Jokipii J.R. The rate of separation of magnetic lines of force in a random magnetic field// Astrophys.J. 1973. V.183. P.1029-1036
[45] Kadomtsev B.B., Pogutse O.P., Plasma Phys. And Controlled Nuclear Fusion Res., Proc. 7th Int. Conf. (Vienna) 1978. V.1.P.649
[46] Kota J. Diffusion of energetic particles in focusing fields// J.Geophys.Res. 2000. V.105. P.2403-2412
[47] Lerche I. Unstable magnetosonic waves in a relativistic plasma//Astropys.J., 1967. V.147. P.689-696
[48] Lerche I., Sehliekeiser R. Transport and propagation of cosmic rays in galaxies II. The effect of a galactic wind on the mean lifetime and age distribution of non-decaying cosmic rays//Astron. Astrophys. 1982. V.116. P. 10-26
[49] Livshits M.A.,Tsytovieh V.N. The spectra of magnetohydrodynamic turbulence in collisionless plasma// Nuclear Fusion 1970. V.10. P.241-250
[50] McKenzie J.F., Westphal K.O. Interaction of linear waves with oblique shock waves// Phys. Fluids 1968. V.ll. P.2350-2362
[51] Miyamoto M.. Nagai R. Three-dimensional models for the distribution of mass in galaxies// Astron. Soc. of Japan Publ. 1975. V.27. P.533-543
[52] Mohan N.R., Goss W.M., Anantharamaiah K.R. Multi-density model of the ionised gas in NGC 253 using radio recombination lines// Astron. Astrophys. 2005. Y. 132. P.l-14
[53] Pen U.L., Arras P., Wong S.K. A free, simple and efficient total variation diminishing magnetohydrodynamic code// Astroph.J. Suppl. Ser. 2003. V.149. I´. I 17-155
[54] Perko J.S. Solar modulation of galactic antiprotons//Astron. Astrophys. 1987. V.184. P.119
[55] Ptuskin V.S., Zirakashvili V.N. Wind driven by cosmic rays in a rotating galaxy. II. Propagation of cosmic rays//Proc. 23rd ICRC, Calgary, 1993. V.2. P.290-293
[56] Ptuskin V.S., Zirakashvili V.N., Breitschwerdt D., Volk H.J. Transport of relativistic nucleons in a galactic wind driven by cosmic rays// Astron. Astrophys., 1997. V.321. P.434-443
[57] Ptuskin V.S., Zirakashvili V.N. Limits on diffusive shock acceleration in supernova remnants in the presence of cosmic ray streaming instability and wave dissipation// Astron. Astrophys. 2003. V.403. P. 1-10
[58] Ptuskin V.S., Zirakashvili V.N. On the spectrum of high-energy cosmic rays pro¬duced by supernova remnants in the presence of strong cosmic ray streaming insta¬bility and wave dissipation //Astron. Astrophys., 2005. Y. 129. P.755-765
[59] Ptuskin V.S., Zirakashvili V.N. Nonlinear processes in cosmic-ray precursor of strong supernova shock: Maximum energy and average energy spectrum of accelerated particles //Adv. Sp. Res. 2006. V.37. P.1898-1901
[60] Rechester А.В., Rosenbluth M.N., Electron heat transport in a Tokamak with de¬stroyed magnetic surfaces// Phys. Rev. Lett. 1978. V.40. P.38-41
[61] Strickland D.K. Winds from nuclear Starbursts: Old truths and recent progress on superwinds// Proc. LAU Symp. N222 2004. P.249-254
[62] Strickland D.K., Heckman T.M., Weaver K.A., Hoopes C.G., Dahlem M. Chandra observations of NGC 253. II. On the origin of diffusive X-ray emission in the halos of starburst galaxies// Astrophys. J. 2002. V.568. P.689-716
[63] Vink J. X-ray high resolution and imaging spectroscopy of supernova remnants// Proceedings of the Symposium "The X-ray Universe 2005", San Lorenzo de El Escorial, Spain, 26-30 September 2005, astro-ph/0601131
[64] Volk H.J., Berezhko E.G., Ksenofontov L.T. Magnetic field amplification in Tycho and other shell-type supernova remnants//Astron. Astrophys. 2005. V.433. P.229-240
[65] Weber E.J., Davis L.Jr. The angular momentum of the solar wind// Astrophys. J. 1967. V.148. P.217-228
[66] Wentzel D.G.The Propagation and anisotropy of cosmic rays. I. Theory for steady streaming// Astrophys. J., 1969. V.156. P.303-314
[67] Yan H., Lazarian A. Scattering of cosmic rays by magnetohydrodynamic interstellar turbulence// Phys. Rev. Lett. 2002. V.89. P.281102(4)
[68] Zirakashvili V.N., Breitschwerdt D., Ptuskin V.S., Volk H.J. Wind driven by cosmic rays in a rotating galaxy. I. Wind structure//Proc. 23rd ICRC, Calgary, 1993. V.2. P.287-290
[69] Zirakashvili V.N., Breitschwerdt D., Ptuskin V.S., Volk H.J. Magnetohydrodynam-ical galactic wind driven by cosmic rays in a rotating galaxy// Astron. Astrophys. 1996. V.311. P.113-126
[70] Zirakashvili V.N. Cosmic ray acceleration by magnetic traps// Proc. 26th ICRC, Salt Lake City, USA, 1999. V.4. P.439-442
[71] Zirakashvili V.N., Ptuskin V.S., Volk H.J. Random magnetic fields in the galactic wind flow// Proc. 27th ICRC (Hamburg) 2001. P.1827-1830
[72] Zirakashvili V.N., Breitschwerdt D., Ptuskin V.S., Volk H.J. Magnetohydrodynam-ical galactic wind driven by cosmic rays in a rotating galaxy//Astroparticle sources of high energy particles and radiation, ed. M.M.Shapiro 2001. Kluwer Academic Publishers. Netherlands, P.31-42
[73] Zirakashvili V.N. Cosmic ray anisotropy problem// Intern. Journal of Modern Physics A 2005. V.20. P.6858-6860
[74] Zirakashvili V.N., Volk H.J. Simple model of the outflow from starburst galaxies: application to radio observations// Astrophys. J. 2006. V.636. P.140-148
[75] Zirakashvili V.N. Hemispherical transport equation: modeling of quasiparallel colli-sionless shocks// Astron. Astrophys. 2007. V.466. P. 1-9
[76] Zirakashvili V.N., Ptuskin V.S., Volk H.J. Modeling Bell cosmic ray instability// Astrophys. J. 2008. V.678.P.255-261
[77] Zirakashvili V.N., Ptuskin V.S. Diffusive shock acceleration with magnetic am¬plification by non-resonant streaming instability in SNRs// Astrophys. J. 2008. V.678.P.939-949