Обнаружение в холодной МЗС рекомбинационных радиолиний водорода, ионизуемого протонами космических лучей

Сороченко Р.Л., Смирнов Г.Т.

Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН, Россия

АБСТРАКТ

Обнаружено излучение рекомбинационных радиолиний (РРЛ) водорода Н248α - Н253α от облака МЗС в направлении Кассиопея А. Оптическая толщина линий τL = (2,9±0,3)·10-4, ширина ΔV = 4,6±0,3 км/с. Наблюдения проводились на РТ-22 ФИАН с помощью спектрального комплекса диапазона 400 МГц, способного одновременно регистрировать до 8 РРЛ в двух поляризациях [1]. Обнаружение РРЛ водорода от холодной МЗС открывает возможность определения скорости его ионизации космическими лучами (КЛ) наиболее прямым методом. Интенсивность РРЛ пропорциональна количеству ионов H+, образованных протонами КЛ. Процессы рекомбинации H+ с электронами и формирование РРЛ, хорошо изучены как теоретически, так и экспериментально. Участвующие в рекомбинации электроны, создаются в основном за счет ионизации фоновым УФ излучением углерода. Их плотность и количество измеряются с хорошей точностью по РРЛ углерода. Полученное из наблюдений РРЛ в направлении Кассиопея А значение ζH = (1,0±0,25)·10-16 с-1 в облаке с VLSR=-48 км/с является скоростью ионизации водорода МЗС протонами фоновых КЛ. Вклада самой сверхновой как источника протонной составляющей КЛ, в измеренную величину быть не может: время, необходимое чтобы протоны с энергией 1-10 МэВ, играющие основную роль в ионизации водорода, распространились от сверхновой до облака, превосходит возраст сверхновой.

[1] Г.Т. Смирнов, И.А. Алексеев, В.И. Касеко, С.В. Логвиненко «Спектральный комплекс диапазона 400 МГц РТ-22 ФИАН». Тезисы докладов радиоастрономической конференции «Повышение эффективности и модернизация радиотелескопов» с. 73, п. Нижний Архыз, Карачаево-Черкессия, 2008.