Елена Нохрина

Московский физико-технический институт

Влияние нагружения релятивистского джета зарядами на его локальную динамику
Е.Е. Нохрина, В.С. Бескин

В работе аналитически рассматривается эффект нагружения релятивистского струйного выброса зарядами в результате двухфотонной конверсии. Основным эффектом при этом является специфическое движение пар в скрещенных электрическом и магнитном полях струйного выброса. Это движение приводит к локальному экранированию полей в случае, когда центр масс пар движется со скоростью меньшей, чем скорость плазмы в джете. Если центр масс пары движется со скоростью большей средней скорости джета, то происходит усиление полей. Это может привести к локальному изменению скорости движения плазмы в джете. Показано, что концентрации пар около 1 процента от общей концентрации в струйном выбросе достаточно, чтобы относительное изменение Лоренц фактора джета составляло до 30 процентов. Если средняя скорость центра масс пар совпадает со скоростью выброса, то экранирования электрического и магнитного полей не происходит. При этом область, где происходит конверсия, локально тормозится из-за нагружения выброса массой. Эффект может быть важен на суб-парсековых и парсековых масштабах из-за конверсии фотонов джета в ТэВ диапазоне на внешнем поле фотонов в диапазоне от инфра-красного до ультра-фиолетового. Такая конверсия может приводить к локальному ускорению внешних областей выброса. С другой стороны, конверсия фотонов джета в МэВ диапазоне может приводить к чистому нагружению массой и, тем самым, к торможению выброса. Рассмотренный механизм может приводить к появлению внутренных ударных волн и неустойчивостей в области двухфотонной конверсии.