On the angular anisotropy of the distribution function of radiating particles in relativistic jets

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The observed power-law spectra of relativistic jets from active galactic nuclei clearly indicate the synchrotron mechanism of radiation by particles that also have a power-law energy spectrum. However, the issue of their angular anisotropy has not received sufficient attention until recently, although the example of the solar wind (where a strongly magnetized wind is also realized) shows the importance of taking this circumstance into account. In this paper, the evolution of the initially isotropic power-law spectrum of radiating particles as they propagate along expanding relativistic jets is investigated. It is shown that for relativistic flows in which the electric field plays a decisive role, the conservation of the first adiabatic invariant does not lead to a decrease in the pitch angles of the radiating particles as they enter the region of weak magnetic fields. This is due to the drift nature of the particle motion.

Sobre autores

T. Khalilov

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University); Theoretical Department of P. N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: beskin@lpi.ru
Dolgoprudny, Moscow region, Russia; Moscow, Russia

V. Beskin

Theoretical Department of P. N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: beskin@lpi.ru
Moscow, Russia; Dolgoprudny, Moscow region, Russia

V. Pariev

Theoretical Department of P. N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: beskin@lpi.ru
Moscow, Russia

Bibliografia

  1. S. Komissarov and O. Porth, New Astron. Rev. 92, id. 101610 (2021).
  2. S.W. Davis and A. Tchekhovskoy, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 58, 407 (2020).
  3. V.I. Pariev, Ya. N. Istomin, and А.R. Beresnyak, Astron. and Astrophys. 403, 805 (2003).
  4. M. Lyutikov, V.I. Pariev, and R.D. Blandford, 597(2), 998 (2003).
  5. M. Lyutikov, V.I. Pariev, and D.C. Gabuzda, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 360(3), 869 (2005).
  6. K.V. Sokolovsky, Y.Y. Kovalev, A.V. Pushkarev, and A.P. Lobanov, Astron. and Astrophys. 532, id. A38 (2011).
  7. P.M. Giovanoni and D. Kazanas, Nature 345(6273), 319 (1990).
  8. A.R. Beresnyak, Ya. N. Istomin, and V.I. Pariev, Astron. and Astrophys. 403, 793 (2003).
  9. H. Zhang, L. Sironi, D. Giannios, and M. Petropoulou, Astrophys. J. 956, L36 (2023).
  10. А.Г. Пахольчик, Радиоастрофизика (М.: Мир, 1973).
  11. М.С. Бутузова, Астрон. журн. 98(8), 619 (2021).
  12. G.M. Felice and R.M. Kulsrud, 553(1), 198 (2001).
  13. E. Sobacchi and Y.E. Lyubarsky, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484(1), 1192 (2019).
  14. N.M. Lloyd and V. Petrosian, 543(2), 722 (2000).
  15. J.C. McKinney, A. Tchekhovskoy, and R.D. Blandford, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 423(4), 3083 (2012).
  16. K. Chatterjee, M. Liska, A. Tchekhovskoy, and S.B. Markoff, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 490(2), 2200 (2019).
  17. E. Marsch, Liv. Rev. Solar Physics 3(1), id. 1 (2006).
  18. B. D.G. Chandran, T.J. Dennis, E. Quataert, and S.D. Bale, 743(2), id. 197 (2011).
  19. M.L. Adrian, A.F. Viñas, P.S. Moya, and D.E. Wendel, 833(1), id. 49 (2016).
  20. E. Clausen-Brown, M. Lyutikov, and P. Kharb, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 415(3), 2081 (2011).
  21. E.E. Nokhrina, V.S. Beskin, Y.Y. Kovalev, and A.A. Zheltoukhov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 447(3), 2726 (2015).
  22. V.A. Frolova, E.E. Nokhrina, and I.N. Pashchenko, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 523(1), 887 (2023).
  23. В.С. Бескин, Успехи физ. наук 180(12), 1241 (2010).
  24. M. Zamaninasab, E. Clausen-Brown, T. Savolainen, and A. Tchekhovskoy, Nature 510(7503), 126 (2014).
  25. E.E. Nokhrina, Y.Y. Kovalev, and A.B. Pushkarev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 498(2), 2532 (2020).
  26. F. Mertens, A.P. Lobanov, R.C. Walker, and P.E. Hardee, Astron. and Astrophys. 595, id. A54 (2016).
  27. R.D. Blandford and R.L. Znajek, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 179, 433 (1977).
  28. D. Macdonald and K.S. Thorne, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 198, 345 (1982).
  29. S. P. O’Sullivan and D.C. Gabuzda, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 400(1), 26 (2009).
  30. F.C. Michel, 158, 727 (1969).
  31. A.P. Lobanov, Astron. and Astrophys. 330, 79 (1998).
  32. В.С. Бескин, Т.И. Халилов, В.И. Парьев, Письма в Астрон. журн. 49(3), 197 (2023).
  33. В.С. Бескин Осесимметричные стационарные течения в астрофизике (М.: Физматлит, 2006).
  34. A. Tchekhovskoy, J.C. McKinney, and R. Narayan, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 388(2), 551 (2008).
  35. M. Takahashi, S. Nitta, Ya. Tatematsu, and A. Tomimatsu, 363, 206 (1990).
  36. T. Ogihara, K. Takahashi, and K. Toma, 877(1), id. 19 (2019).
  37. В.С. Бескин, Я.Н. Истомин, В.И. Парьев, Астрон. журн. 69(6), 1258 (1992).
  38. B. Crinquand, B. Cerutti, A. Philippov, K. Parfrey, and G. Dubus, Phys. Rev. Letters 124(14), id. 145101 (2020).
  39. S.V. Bogovalov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 443(3), 2197 (2014).
  40. E.C. Roelof, in Lectures in High-Energy Astrophysics, NASA SP-199, edited by H. Ogelman and J.R. Wayland (Scientific and Technical Inform. Division, Office of Technology Utilization, NASA, Washington, DC, 1969), p. 111.
  41. T. Hovatta, M.F. Aller, H.D. Aller, E. Clausen-Brown, et al., Astron. J. 147(6), id. 143 (2014).
  42. V.S. Beskin, T.I. Khalilov, E.E. Nokhrina, I.N. Pashchenko and E.V. Kravchenko, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 528(4), 6046 (2024).
  43. F.C. Michel, 180, L133 (1973).
  44. A.V. Chernoglazov, V.S. Beskin, and V.I. Pariev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 488(1), 224 (2019).
  45. J. Heyvaerts and C. Norman, 347, 1055 (1989).
  46. G. Pelletier and R.E. Pudritz, 394, 117 (1992).
  47. В.В. Кочаровский, В.В. Кочаровский, В.Ю. Мартьянов, С.В. Тарасов, Успехи физ. наук 186(12), 1267 (2016).
  48. V.V. Kocharovsky, A.A. Nechaev, and M.A. Garasev, Rev. Modern Plasma Physics 8(1), id. 17 (2024).
  49. H.-Q. He and R. Schlickeiser, 792(2), id. 85 (2014).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».