Статистическое ускорение и пространственная диффузия космических лучей в турбулентной среде

Abstract

Рассмотрен процесс статистического ускорения космических лучей в турбулентной среде. Предполагается, что заряженные частицы приобретают энергию в ограниченной области пространства и покидают область ускорения вследствие пространственной диффузии, обусловленной рассеянием космических лучей в турбулентных магнитных полях. Получены аналитические решения уравнения переноса космических лучей и исследованы равновесные пространственно-энергетические распределения частиц высокой энергии в пределах области ускорения и вне нее.

Розглянуто процес статистичного прискорення космічних променів у турбулентному середовищі. Припускається, що заряджені частинки отримують енергію у обмеженій області простору і залишають область прискорення внаслідок просторової дифузії, яка зумовлена розсіянням космічних променів у турбулентних магнітних полях. Одержано аналітичні розв’язки рівняння переносу космічних променів і досліджено рівноважні просторово-енергетичні розподіли частинок високої енергії у межах області прискорення і поза нею.

The process of cosmic ray acceleration in the turbulent medium is studied. It is supposed that charged particles are obtaining the energy in a limited space region and are leaving the acceleration region as a result of spatial diffusion induced by cosmic ray scattering in turbulent magnetic fields. Analytical solutions of cosmic ray transport equation are obtained and equilibrium spatial-energetic distributions of high-energy particles in and outside the acceleration region are investigated.