к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Мазерный эффект в космосе

Мазерный эффект в космосе - усиление проходящего через космич. среду радиоизлучения за счёт иидуциров. испускания фотонов возбуждёнными атомами и молекулами среды. Наблюдается M. э. только в отд. радиолиниях в межзвёздной среде и околозвёздных оболочках (космические, или межзвёздные, мазеры). Все космич. мазеры (KM) работают в непрерывном режиме.

Открыты KM в 1965 [X. Уивер (H. Weaver) и др.] при исследовании радиоизлучения нек-рых космич. источников (туманность Ориона, Стрелец В2, W3, W49 и др.). В спектрах этих источников на частотах 1665 и 1667 МГц были обнаружены очень узкие интенсивные линии излучения (длина волны l ж 18 см), принадлежащие молекулам гидроксила ОН. Обнаруженные линии обусловлены энергетич. переходами между компонентами L-дуплета осн. состояния молекулы ОН [см. Лямбда-удвоение (расщепление) уровней энергии молекул]. Позже сильный M. э, был обнаружен в др. радиолиниях ОН, в линии перехода между вращат. уровнями энергии осн. электронно-колебат. состояния молекул воды H2O (22235 МГц, l = 1,35 см), в неск. радиолиниях молекул метилового спирта CH3OH (l ~ 1,2 см) и при переходах между вращат. уровнями в возбуждённых колебат. состояниях молекул монооксида кремния SiO (2-7 мм). Всего в Галактике и соседних галактиках открыты многие сотни сильных KM. Слабый мазерный эффект наблюдается в радиолиниях нек-рых др. молекул, а также в дециметровом и более длинноволновых диапазонах на рекомбинационных радиолиниях водорода с гл. квантовым числом ок. n = 200.

Сильные KM связаны чаще всего с областями звездообразования (мазеры ОН 1-го типа и мазеры H2O). Мощность излучения в радиолинии H2O ~1027-33 эрг/с, в линиях ОН ~ 1027-30 эрг/с, SiO ~1029эрг/с, CH3OH ~ 1027 эрг/с.

Источниками излучения являются отдельные пятна (конденсации) размером ~ 1014 см, которые собраны в "гнёзда" размером ~ 1016-17 см. Число конденсаций в гнезде 10-100, число гнёзд в KM 1-10. По частоте излучения отд. конденсации можно определить её лучевую скорость с точностью 0,1-2 км/с. Разброс лучевых скоростей конденсаций составляет 100 - 300 км/с. Яркостная темп-pa излучения в линии достигает 1015 К для H2O, 1012 К для ОН. 1010 К для SiO. Наблюдения показали, что интенсивность, ширина, профиль спектральной линии конденсации, а также её лучевая скорость переменны в интервалах времени от неск. минут до3005-1.jpg20 лет. Компоненты линий ОН, SiO обычно сильно (до 10(1%) цнркулярно поляризованы; умеренная линейная поляризация наблюдается в линиях H2O и ОН.

Ещё более мощный M. э. (до 1036 эрг/с) обнаружен от ядер нек-рых галактик (т. н. мегамазеры), но KM этого типа немногочисленны.

Более распространены слабые KM (KM ОН 2-го типа), находящиеся в растекающихся холодных оболочках переменных звёзд - сверхгигантов типа Миры Кита и VY Большого Пса. Мощность KM на молекулах H2O и ОН (1612 МГц) составляет ~1024-28 эрг/с, а на SiO ~1026-27 эрг/с. Мощность KM в оболочках звёзд коррелирует с ИК-излученпем этих звёзд.

Редкими являются KM на молекулах ОН (1720 МГц), находящиеся в областях взаимодействия ударных волн остатков вспышек сверхновых звёзд с молекулярными облаками.

M. э. в рекомбинац. радиолиниях возникает на периферии областей ионизов. водорода.

В атмосферах Марса и, возможно, Венеры имеется слабая инверсия и усиление ИК-излучения в колебат. полосе CO2, т. е. там, по-видимому, "работает" слабый естеств. лазер.

Существование M. э. в космосе свидетельствует о длит, поддержании в естеств. условиях сильно неравновесной заселённости энергетпч. уровней атомов н молекул. Это возможно лишь в условиях постоянно действующей накачки, энергии, поддерживающей инверсию населённостей сигнальных уровней (1,2 на рис.). Цикл накачки включает неск. последовательных переходов: собственно накачки (в простейшем случае переход между уровнями 1 и 3) и стока энергии (переход

между уровнями 2 и 3). Механизмы накачки и стока в KM обозначают символами: RR, RC, CR, CC (первый символ указывает характер накачки: R - радиационный, С - столкновительный, второй символ - вид стока энергии). Тип переходов, обусловливающих накачку, указывают в виде индекса справа внизу: г - вращательный, v - колебательный, е - электронный. В сильных мазерах ОН 1-го типа преобладает, видимо, RRr-накачка (рис.), в молекулах H2O, вероятно, CRr-или CCr-накачка.

3005-2.jpg

Схема накачки космического мазера на молекулах ОН. a - принципиальная трёхуровневая схема: переход 1-3 - накачка, 2-3 - сток, 1-2 - мазерный переход, б - схема RRг-накачки в сильных мазерах ОН. Показана цепочка ПК-переходов, которая приводит к инверсии населённостей L-дублета основного состояния ОН. 2П3/2 и 2П1/2 - вращательные уровни, соответствующие двум возможным ориентациям проекции спина неспаренного электрона на ось молекулы (тонкое расщепление). Каждый вращательный уровень расщеплён на два: + и - (т. н. L-удвоение). Линии сверхтонкого расщепления обозначены буквой F. Прямые линии а, г - процесс ИК-накачки; двойными стрелками обозначены переходы, наблюдаемые в космических мазерах.


Необходимая для M. э. неравновесность заселённости уровней достигается за счёт мощного ИК-излучения рождающихся массивных звёзд (протозвёзд) в областях звездообразования при свободном выходе из среды фотонов стока (напр., в сильных мазерах ОН 1-го типа при RRr - накачке), за счёт различия температур электронов и молекул в ударных волнах, за счёт различия температуры газа и радиационной температуры, описывающей интенсивность поля излучения в среде, а также, возможно, по ряду др. причин.

Слабый M. э. весьма обычен в космосе и соответствует оптической толщине3005-3.jpgв центре мазерной радиолинии ок. 1-3. Сильный M. э. наблюдается лишь на отд. переходах тех молекул, к-рые имеют подходящую для эфф. накачки систему уровней (см., напр., уровни ОН на рис.).

Литература по мазерному эффекту в космосе

  1. Космические мазеры. Сб. ст., пер. с англ., M., 1974;
  2. Стрельницкий В. С., Космические мазеры, "УФН", 1974, т. 113, с. 463;
  3. Mоран Дж. M., Радионаблюдения галактических мазеров, в кн.: На переднем крае астрофизики, пер. с англ., M., 1979;
  4. Каплан С. А., Пикельнер С. В., Физика межзвездной среды, M., 1979;
  5. Рудницкий Г. M., Молекулы в астрофизике, M., 1983;
  6. Бочкарев H. Г., Основы физики межзвездной среды, M., 1990.

H. Г. Бочкарёв

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что в 1974 - 1980 годах профессор Стефан Маринов из г. Грац, Австрия, проделал серию экспериментов, в которых показал, что Земля движется по отношению к некоторой космической системе отсчета со скоростью 360±30 км/с, которая явно имеет какой-то абсолютный статус. Естественно, ему не давали нигде выступать и он вынужден был начать выпуск своего научного журнала "Deutsche Physik", где объяснял открытое им явление. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 01.10.2019 - 05:20: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 12:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэйвида Дюка - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 19:30: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 09:21: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 07:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Михаила Делягина - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 17:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 16:35: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 08:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 06:29: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:34: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:32: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution