Влияние H-p и H-H упругих столкновений на распределение межзвездных атомов водорода в
гелиосферном ударном слое

Подал: Титова Анастасия Викторовна (очно)

Авторы
Титова А.В. (1,2), Измоденов В.В. (1,2)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН
(2) Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Секция
Физика солнечной системы
Подсекция
Гелиосфера
Научный руководитель
Измоденов Владислав Валерьевич
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН
Текст тезисов
Межзвездные атомы водорода могут проходить через гелиосферный ударный слой — область взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой — и взаимодействовать с протонами посредством перезарядки и упругих столкновений (H-p столкновения). Также упругие столкновения происходят и между самими атомами (H-H столкновения). Если влияние перезарядки на распределение атомов, плазмы и структуру ударного слоя в целом изучено детально, то вопрос о необходимости включения упругих столкновений до сих пор остается открытым. Цель данной работы — оценить влияние упругих столкновений на функцию распределения межзвездных атомов водорода в гелиосферном ударном слое и видимые параметры: спектры поглощения и рассеянного излучения в линии Лайман-альфа.

Для достижения этой цели была разработана простая стационарная одномерная модель прохождения межзвездных атомов через ударный слой. В модели рассматривается плоский слой плазмы длиной L, где решается кинетическое уравнение Больцмана для атомов водорода с учетом перезарядки и упругих столкновений. Распределение протонов в слое считается максвелловским, а параметры зависят от расстояния и задаются на основе глобальной модели Izmodenov and Alexashov 2020. На внешней границе задается максвелловская функция распределения атомов водорода. Задача решена с помощью имитационного метода Монте-Карло. В итоге, были вычислены функция распределения атомов водорода и ее моменты на разных расстояниях.

Результаты показали, что учет H-p упругих столкновений приводит к небольшим изменениям в функции распределения, в то время как при учете H-H столкновений различия возрастают. Разница в моментах распределения составляет менее 10% при H-p столкновениях и менее 20% при H-H столкновениях. Также было установлено, что на спектры упругие столкновения влияния почти не оказывают.