Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Немає перевірених версій цієї сторінки ймовірно її ще не перевіряли на відповідність правилам проекту Астрофізи чний ма

Астрофізичний мазер

Астрофізичний мазер
Немає цієї сторінки; ймовірно, її ще не перевіряли на відповідність правилам проекту.

Астрофізи́чний ма́зер (англ. Astrophysical masers) — природне джерело стимульованого мікрохвильового випромінювання (мазер). Випромінювання від мазера є монохроматичним, що відповідає різниці між двома квантово-механічними рівнями енергій, які були накачані до температури вище теплового розподілу. Найчастіше джерелами мазерного випромінювання є молекулярні хмари, області іонізованого водню, комети, планетарні та зоряні атмосфери. Однак природним мазерам не вистачає резонансної порожнини, розробленої для лабораторних мазерів. Випромінювання від астрофізичного мазера відбувається внаслідок одного проходу через середовище підсилення і тому зазвичай не вистачає когерентності, яка очікуються від лабораторного мазера.

image
Циклотронний мазер на північному полюсі Юпітера (Космічний телескоп Хаббл)

Історія

В 1960-х роках астрономи виявили велетенські космічні мазери, що випромінюють потужні радіохвилі. У 1965 році групою вчених Лабораторії радіоастрономії Каліфорнійського університету в Берклі під керівництвом Х. Уівера при вивченні спектрів низки молекулярних хмар (Туманність Оріона, Стрілець B2, туманності W3, W49) були зареєстровані інтенсивні лінії випромінювання з довжиною хвилі 18 см та 1,35 см. Досить швидко різні автори встановили, що це випромінювання відповідало міжзоряному гідроксид-іону (OH−). Незабаром були нові відкриття: в 1969 році було зареєстровано випромінювання молекул води (H2O), в 1970 – метилового спирту (CH3OH), в 1974 – монооксиду кремнію (SiO). Всі вони походили з молекулярних хмар. Відкриття нових космічних мазерів за допомогою деяких потужних космічних телескопів постійно триває. Умови для генерації мазерного випромінювання виникають у компактних молекулярних хмарах (розміром мільйони кілометрів), що містять молекули гідроксид-іону та води.

Конструкція

Через відмінності між лабораторними та природними мазерами часто стверджується, що астрофізичні мазери не є «справжніми» мазерами, оскільки в них відсутні коливальні порожнини. Широкі дослідження астрономічного мазера показали його принципові відмінності від лабораторного мазера. Так, у астрономічного мазера є активне середовище, але відсутні таки елементи лазера, як оптичний резонатор із дзеркалами та пристрій помпування. Однак, на відміну від лабораторних мазерів, астрономічні мазери обов'язково мають магнітне поле. Магнітне поле існує в космічних мазерах, кометах та на Землі.

image
Стіна ока циклону має форму псевдосфери.

Магнітодинамічна теорія

Магнітодинамічна теорія циклонів була розроблена українськими науковцями О.П. Кучеровим та Я.Є. Паздрієм у 2011 році, яка надалі була розповсюджена на комети та астрономічні мазери. Ця теорія полягає в тому, що робоче тіло рухається простором помпування, проходить через площину інверсії та потрапляє в простір випромінювання. Рух відбувається вздовж ліній магнітного поля. Обертальний рух поляризованої молекули створює магнітний диполь, якому заборонено перехід з верхнього енергетичного рівня на нижній через ефект Зеемана (нідерландського фізика Пітера Зеемана, лауреата Нобелівської премії з фізики 1902 року). Тому помпування виконує обертальний рух молекули води в потужному магнітному полі. Молекули набирають обертів поки центробіжна сила не розірве їх на дві частини. Така дисоціація відбувається в площині інверсії. Тобто, за законом збереження енергії радикал-іон рухається в один бік, створюючи потужний вітер, а протон рухається в протилежний бік, створюючи стіну ока циклону на Землі у вигляді нового хімічного елемента "україній". На Землі область помпування розповсюджується від поверхні океану до 1000 м, а область випромінювання – від 1000 м до 10000 м . В космічних мазерах область помпування розповсюджується від 100 до 400 астрономічних одиниць, а область випромінювання – від 1000 до 10000 астрономічних одиниць. Через наявність обертального руху астрономічний мазер було називано циклотрон-мазером .

Практичне використання

Астрономічний мазер знайшов використання у двигунах внутрішнього згорання , де гідроксид-іон збільшує октанове число бензину, а україніум збільшує потужність двигуна.

Посилання

  1. Weaver H., Dieter N.H., Williams D.R.W., Lum W.T. 1965 Nature 208 29–31
  2. Hubble показав «космічний мазер» у сузір'ї Жертівника. ФОТО. 28.08.2023, 15:04
  3. Шкловский И. С. 4. Космические мазеры // Звезды: их рождение, жизнь и смерть. — 3-е изд., перераб. — М. : Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984. — 384 с.(рос.)
  4. Strelnitski, Vladimir (1997). Masers, Lasers and the Interstellar Medium. Astrophysics and Space Science. 252: 279—287. Bibcode:1997Ap&SS.252..279S. doi:10.1023/A:1000892300429. S2CID 115181195.
  5. Vlemmings; Diamond; van Langevelde; M Torrelles (2006). The Magnetic Field in the Star-forming Region Cepheus a from Water Maser Polarization Observations. Astronomy and Astrophysics. 448 (2): 597—611. arXiv:astro-ph/0510452. Bibcode:2006A&A...448..597V. doi:10.1051/0004-6361:20054275. S2CID 17385266.
  6. Марочник, Л.С. (1964). Магнитогидродинамические явления в кометах и связь их с геоактивными потоками. Успехи физических наук (2): 221—252.
  7. Кучеров, О.П.; Паздрiй, Я.Є. (2011). Дослідження ураганів дистанційними спектральними методами: поляриметрії, інфрачервоної та масспектроскопії. Вісник Астрономічної школи. 7 (1): 48—55. doi:10.18372/2411-6602.07.1048.
  8. Kucherov, Olexandr (2014). Power of Knowledge in Economy and Nature: Knowledge is power, which creates the organized motion and never implements any work. ‎ LAP LAMBERT Academic Publishing. с. 64. ISBN .
  9. Мудрик, Андрій; Кучеров, Олександр; Лавровський, Сергей (2022). Периодична система Д.І. Менделєєва починається з українія (PDF). Інформаційні технології та спеціальна безпека (1): 15—28.
  10. Pendergrass, Angeline G.; ZWilloughby, Hugh E. (2009). Diabatically Induced Secondary Flows in Tropical Cyclones. Part I: Quasi-Steady Forcing. Mon. Wea. Rev. (137): 805—821.
  11. Zarka, P. (1998). Auroral radio emissions at the outer planets: Observations and theory. Journal of Geophysical Research. 103 (E9): 159—194.
  12. Патент України № 90406, від 26.04.2010 р

Джерела

  • МГД-генераторы и термоэлектрическая энергетика. Киев. «Наукова думка».1983.г.
  • Поздняков Б. С, Коптелов Е. А. Термоэлектрическая энергетика. М., Атомиздат, 1974 г., 264 с.
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Nemaye perevirenih versij ciyeyi storinki jmovirno yiyi she ne pereviryali na vidpovidnist pravilam proektu Astrofizi chnij ma zer angl Astrophysical masers prirodne dzherelo stimulovanogo mikrohvilovogo viprominyuvannya mazer Viprominyuvannya vid mazera ye monohromatichnim sho vidpovidaye riznici mizh dvoma kvantovo mehanichnimi rivnyami energij yaki buli nakachani do temperaturi vishe teplovogo rozpodilu Najchastishe dzherelami mazernogo viprominyuvannya ye molekulyarni hmari oblasti ionizovanogo vodnyu kometi planetarni ta zoryani atmosferi Odnak prirodnim mazeram ne vistachaye rezonansnoyi porozhnini rozroblenoyi dlya laboratornih mazeriv Viprominyuvannya vid astrofizichnogo mazera vidbuvayetsya vnaslidok odnogo prohodu cherez seredovishe pidsilennya i tomu zazvichaj ne vistachaye kogerentnosti yaka ochikuyutsya vid laboratornogo mazera Ciklotronnij mazer na pivnichnomu polyusi Yupitera Kosmichnij teleskop Habbl IstoriyaV 1960 h rokah astronomi viyavili veletenski kosmichni mazeri sho viprominyuyut potuzhni radiohvili U 1965 roci grupoyu vchenih Laboratoriyi radioastronomiyi Kalifornijskogo universitetu v Berkli pid kerivnictvom H Uivera pri vivchenni spektriv nizki molekulyarnih hmar Tumannist Oriona Strilec B2 tumannosti W3 W49 buli zareyestrovani intensivni liniyi viprominyuvannya z dovzhinoyu hvili 18 sm ta 1 35 sm Dosit shvidko rizni avtori vstanovili sho ce viprominyuvannya vidpovidalo mizhzoryanomu gidroksid ionu OH Nezabarom buli novi vidkrittya v 1969 roci bulo zareyestrovano viprominyuvannya molekul vodi H2O v 1970 metilovogo spirtu CH3OH v 1974 monooksidu kremniyu SiO Vsi voni pohodili z molekulyarnih hmar Vidkrittya novih kosmichnih mazeriv za dopomogoyu deyakih potuzhnih kosmichnih teleskopiv postijno trivaye Umovi dlya generaciyi mazernogo viprominyuvannya vinikayut u kompaktnih molekulyarnih hmarah rozmirom miljoni kilometriv sho mistyat molekuli gidroksid ionu ta vodi KonstrukciyaCherez vidminnosti mizh laboratornimi ta prirodnimi mazerami chasto stverdzhuyetsya sho astrofizichni mazeri ne ye spravzhnimi mazerami oskilki v nih vidsutni kolivalni porozhnini Shiroki doslidzhennya astronomichnogo mazera pokazali jogo principovi vidminnosti vid laboratornogo mazera Tak u astronomichnogo mazera ye aktivne seredovishe ale vidsutni taki elementi lazera yak optichnij rezonator iz dzerkalami ta pristrij pompuvannya Odnak na vidminu vid laboratornih mazeriv astronomichni mazeri obov yazkovo mayut magnitne pole Magnitne pole isnuye v kosmichnih mazerah kometah ta na Zemli Stina oka ciklonu maye formu psevdosferi Magnitodinamichna teoriyaMagnitodinamichna teoriya cikloniv bula rozroblena ukrayinskimi naukovcyami O P Kucherovim ta Ya Ye Pazdriyem u 2011 roci yaka nadali bula rozpovsyudzhena na kometi ta astronomichni mazeri Cya teoriya polyagaye v tomu sho roboche tilo ruhayetsya prostorom pompuvannya prohodit cherez ploshinu inversiyi ta potraplyaye v prostir viprominyuvannya Ruh vidbuvayetsya vzdovzh linij magnitnogo polya Obertalnij ruh polyarizovanoyi molekuli stvoryuye magnitnij dipol yakomu zaboroneno perehid z verhnogo energetichnogo rivnya na nizhnij cherez efekt Zeemana niderlandskogo fizika Pitera Zeemana laureata Nobelivskoyi premiyi z fiziki 1902 roku Tomu pompuvannya vikonuye obertalnij ruh molekuli vodi v potuzhnomu magnitnomu poli Molekuli nabirayut obertiv poki centrobizhna sila ne rozirve yih na dvi chastini Taka disociaciya vidbuvayetsya v ploshini inversiyi Tobto za zakonom zberezhennya energiyi radikal ion ruhayetsya v odin bik stvoryuyuchi potuzhnij viter a proton ruhayetsya v protilezhnij bik stvoryuyuchi stinu oka ciklonu na Zemli u viglyadi novogo himichnogo elementa ukrayinij Na Zemli oblast pompuvannya rozpovsyudzhuyetsya vid poverhni okeanu do 1000 m a oblast viprominyuvannya vid 1000 m do 10000 m V kosmichnih mazerah oblast pompuvannya rozpovsyudzhuyetsya vid 100 do 400 astronomichnih odinic a oblast viprominyuvannya vid 1000 do 10000 astronomichnih odinic Cherez nayavnist obertalnogo ruhu astronomichnij mazer bulo nazivano ciklotron mazerom Praktichne vikoristannyaAstronomichnij mazer znajshov vikoristannya u dvigunah vnutrishnogo zgorannya de gidroksid ion zbilshuye oktanove chislo benzinu a ukrayinium zbilshuye potuzhnist dviguna PosilannyaWeaver H Dieter N H Williams D R W Lum W T 1965 Nature 208 29 31 Hubble pokazav kosmichnij mazer u suzir yi Zhertivnika FOTO 28 08 2023 15 04 Shklovskij I S 4 Kosmicheskie mazery Zvezdy ih rozhdenie zhizn i smert 3 e izd pererab M Nauka Glavnaya redakciya fiziko matematicheskoj literatury 1984 384 s ros Strelnitski Vladimir 1997 Masers Lasers and the Interstellar Medium Astrophysics and Space Science 252 279 287 Bibcode 1997Ap amp SS 252 279S doi 10 1023 A 1000892300429 S2CID 115181195 Vlemmings Diamond van Langevelde M Torrelles 2006 The Magnetic Field in the Star forming Region Cepheus a from Water Maser Polarization Observations Astronomy and Astrophysics 448 2 597 611 arXiv astro ph 0510452 Bibcode 2006A amp A 448 597V doi 10 1051 0004 6361 20054275 S2CID 17385266 Marochnik L S 1964 Magnitogidrodinamicheskie yavleniya v kometah i svyaz ih s geoaktivnymi potokami Uspehi fizicheskih nauk 2 221 252 Kucherov O P Pazdrij Ya Ye 2011 Doslidzhennya uraganiv distancijnimi spektralnimi metodami polyarimetriyi infrachervonoyi ta masspektroskopiyi Visnik Astronomichnoyi shkoli 7 1 48 55 doi 10 18372 2411 6602 07 1048 Kucherov Olexandr 2014 Power of Knowledge in Economy and Nature Knowledge is power which creates the organized motion and never implements any work LAP LAMBERT Academic Publishing s 64 ISBN 3659634069 Mudrik Andrij Kucherov Oleksandr Lavrovskij Sergej 2022 Periodichna sistema D I Mendelyeyeva pochinayetsya z ukrayiniya PDF Informacijni tehnologiyi ta specialna bezpeka 1 15 28 Pendergrass Angeline G ZWilloughby Hugh E 2009 Diabatically Induced Secondary Flows in Tropical Cyclones Part I Quasi Steady Forcing Mon Wea Rev 137 805 821 Zarka P 1998 Auroral radio emissions at the outer planets Observations and theory Journal of Geophysical Research 103 E9 159 194 Patent Ukrayini 90406 vid 26 04 2010 rDzherelaMGD generatory i termoelektricheskaya energetika Kiev Naukova dumka 1983 g Pozdnyakov B S Koptelov E A Termoelektricheskaya energetika M Atomizdat 1974 g 264 s Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3

Дата публікації:
Топ