Гравитация неосесимметричных вращающихся объектов и генерация популяций частиц высоких энергий

摘要

Предлагается новый процесс для создания популяций частиц высоких энергий в хорошо организованных плазменных структурах, окружающих неосесимметричные системы, в которых один или несколько компонентов вращаются вокруг друг друга. Примеры таких объектов: двойные черные дыры или нейтронные звезды, а также легкие тела, вращающиеся вокруг массивных объектов. Соответствующие трехмерные зависящие от времени гравитационные потенциалы обеспечивают возбуждение вертикально локализованных баллонных мод в плазменной структуре, встроенной в вертикальное магнитное поле. Такие моды представлены суперпозицией противоположно распространяющихся волн в вертикальном направлении, и могут возбуждаться, когда их частота совпадает с орбитальной частотой вращения одного объекта вокруг другого. Формирование популяций частиц высоких энергий рассматривается на основе резонансного взаимодействия волна-частица, связанного со структурой этой моды, причем наличие или формирование пучка высоких энергий не обязательно. Напротив, необходимым фактором является осциллирующая сила, действующая в вертикальном направлении на окружающую плазменную структуру. Вспышки высоких энергий, связанные со сложными составными системами или предполагаемыми предшественниками коллапса двойных компактных объектов, согласуются с представленной теорией.