Заявка на конкурс научных работ ИКИ
2013-2014 гг.
Номинация: лучшая научная работа Института.
Авторы: Катушкина О.А. (н.с. лаб 534), Измоденов В.В. (зав. лаб. 534).
Цикл статей под общим названием «Удаленная диагностика параметров локальной межзвездной среды по измерениям межзвездных нейтральных атомов в гелиосфере».
Аннотация:
Общей целью трех предлагаемых работ является определение вектора скорости и температуры Локальной Межзвездной Среды (ЛМС) на основании анализа экспериментальных данных о распределении межзвездных атомов гелия и водорода в гелиосфере. Мотивацией к данным исследованиям послужило недавнее противоречие в векторе скорости ЛМС относительно Солнца между результатами измерений на аппарате Ulysses (1990-2007) и IBEX (c 2009 г.), см. Bzowski et al., ApJS, (2012). Наши работы посвящены попыткам выяснить физические причины обнаруженных противоречий, а также ответить на вопрос о том, какая скорость ЛМС лучше согласуется с имеющимися экспериментальными данными.
В работе [1] проведено теоретическое исследование потоков межзвездных атомов гелия, измеряемых на космическом аппарате Ulysses (для 2001 и 2007 гг.). Приведены результаты численного моделирования карт неба в потоках атомов гелия, полученные с учетом двух различных векторов скорости Локальной Межзвездной Среды (ЛМС) относительно Солнца. Проведено параметрическое исследование, которое показало, что разные векторы скорости приводят к различным положениям максимума потоков на карте неба, причем это положение не зависит от других параметров модели (за исключением вектора скорости). Показано, что «новый» вектор скорости ЛМС, определенный недавно из данных IBEX, противоречит данным Ulysses по положению максимума потоков, и это противоречие не может быть разрешено в рамках имеющихся моделей. Также показано, что данные Ulysses 2007 г. (которые никем ранее не анализировались) свидетельствуют о постоянстве вектора скорости ЛМС с 1990 по 2007 год, но приводят к большей температуре ЛМС (7800 К вместо 6300 К).
Работа [2] является продолжением работы [1]. Здесь дополнительно проведен анализ потоков атомов гелия, измеряемых в 2009 г. на аппарате IBEX. Показано, что основное противоречие между «старым» вектором скорости ЛМС (известным ранее из данных Ulysses) и новыми данными IBEX заключается в «угловой» ширине максимума измеряемых потоков. Показано также, что эта ширина зависит не только от вектора скорости, но и от температуры ЛМС принятой в модели. Проведенный анализ на основе численной модели показал, что совпадение результатов расчетов с данными IBEX можно получить в рамках модели со «старым» вектором скорости ЛМС (из данных Ulysses) и увеличенной температурой ЛМС (до 9000 К). Это означает, что противоречие между данными Ulysses и IBEX может быть вызвано каким-либо физическим процессом, приводящим к увеличению ширины распределения потоков (аналогично тому, как влияет увеличение температуры ЛМС).
В работе [3] проведен анализ данных по рассеянному солнечному Лайман-альфа излучению, полученных на Hubble Space Telescope в 2012-2013 гг. А именно, исследуются временные вариации средней скорости межзвездных атомов водорода в гелиосфере, которую можно определить из измерений спектра рассеянного Лайман-альфа излучения. На основании результатов численного моделирования показано, что «старый» вектор скорости ЛМС (из данных Ulysses) лучше согласуется с данными HST по Лайман-альфа, чем «новый» вектор скорости из данных IBEX.
Литература:
|
|
|
|