Введение 5
2 Генерация релятивистской плазмы в магнитосфере
нейтронной звезды 17
2.1 Рождение электрон-позитронных пар............................................... 17
2.1.1 Обобщение суперстатистики Бека — Коэна.......................... 18
2.1.2 Ветвящиеся процессы............................................................... 31
2.1.3 Энергетическое распределение............................................... 37
2.2 Излучение субрелятивистских частиц............................................... 42
2.2.1 Медленно вращающиеся нейтронные звёзды...................... 46
2.2.2 Поток энергии............................................................................ 47
2.2.3 Множественность и лоренц-фактор...................................... 50
2.2.4 Поток и энергия вытекающих частиц................................... 53
2.2.5 Возможные наблюдения............................................................ 56
3 Вращательная динамика нейтронной звезды и её
электромагнитного поля 59
3.1 Внутренняя электродинамика ............................................................ 59
3.1.1 Уравнения Максвелла............................................................... 60
3.1.2 Кватернионы............................................................................... 65
3.1.3 Вращение электромагнитного поля ...................................... 66
3.1.4 Заряды и токи............................................................................ 68
3.1.5 Роль перестройки поля............................................................ 70
3.2 Быстрые радиовсплески........................................................................ 75
3.2.1 Прецессия, электрический ток и парадокс коротации ... 78
3
3.2.2 Иллюстративный пример......................................................... 81
3.2.3 Аномальный момент.................................................................. 92
3.2.4 Оценка магнитного поля для периодических FRB............. 94
4 Динамика релятивистского струйного магнитоактивного
плазменного течения в галактике М87 99
4.1 Структура джета..................................................................................... 99
4.1.1 Основные уравнения и интегралы движения.........................103
4.1.2 Джет в джете................................................................................. 108
4.1.3 Механизмы запуска, устойчивость и замыкание токов . . . 115
4.1.4 Оценки величин........................................................................... 119
4.2 Связь с центральной машиной.............................................................. 126
4.2.1 Вращение и качание джета........................................................ 127
4.2.2 Прецессия Лензе — Тирринга..................................................... 129
4.2.3 Сравнение с другими оценками.................................................. 133
4.2.4 Связь со структурой «джет в джете»......................................136
4.2.5 Магнитно-арестованный диск..................................................... 137
4.3 Уравнение состояния плазмы..................................................................138
4.3.1 Сохранение энтропии..................................................................140
4.3.2 Продольное магнитное давление...............................................141
4.3.3 Поперечное электромагнитное давление.................................. 142
4.3.4 Центробежное давление...............................................................144
4.3.5 Горячий джет и сохранение тока...............................................146
4.3.6 Охлаждение, состав плазмы и механизм запуска...................149
5 Динамика нерелятивистской твердотельной плазмы 152
5.1 Связь спектра излучения и кинетики поляритонов............................152
5.2 Аномальное магнитное подавление релаксации спина электронов 156
5.2.1 Прецессия и нутация спина........................................................158
4
5.2.2 Релаксация спина........................................................................162
5.2.3 Связь спиновой релаксации и пространственной диффузии 164
5.2.4 Сравнение с экспериментом и диффузия Бома...................... 165
5.3 Резонансное спиновое усиление..............................................................171
5.3.1 Теория совместного оптического и магнитного резонанса . 173
5.3.2 Сравнение с экспериментом.........................................................179
6 Заключение 185
Список сокращений и условных обозначений 191
Список литературы 193
Список иллюстративного материала 234
Список работ, опубликованных по теме диссертации 236
