Содержание к диссертации
Введение
1. Анизотропия космических лучей сверхвысоких энергий по данным Якутской установки ШАЛ
1.1. Якутская комплексная установка ШАЛ 14
1.2. Точность определения углов прихода ливней 16
1.3. Определение направлений прихода ливней и энергии первичной частицы 17
1.4. Распределение ливней по небесным координатам 19
1.5. Гармонический анализ направлений прихода ливней 27
1.6. Сравнение результатов гармонического анализа с данными .других установок 32
1.7. Другой метод определения анизотропии и анализ экспериментальных данных 35
Выводы 43
2. Движение частиц сверхвысоких энергий в магнитном поле
Галактики
2.1. Магнитное поле диска по экспериментальным данным. ... 45
2.1.1. Экспериментальные методы исследования 45
2.1.2. Магнитное поле по данным поляризации света звезд.. 48
2.1.3. Магнитное поле по данным фарадеевского вращения... 50
2.1.4. Гипотезы о происхождении поля 52
2.2. Магнитное поле диска 55
2.2.1. Модель квазипродольного поля 55
2.2.2. Модели магнитного поля диска 58
2.3. Магнитное поле гало 59
2.3.1. Оценка магнитного поля и высоты гало 59
2.3.2. Плотность газа гало 62
2.3.3. О регулярной компоненте магнитного поля гало 64
2.3.4. Модели магнитного поля гало 67
2.4. Уравнение движения частицы в магнитном поле и метод
его решения 69
2.5. Влияние намагниченных облаков на траектории частиц сверхвысоких энергий 71
2.6. Дисковая модель 73
2.7. Модели с регулярным полем в гало 83
2.7.1. Время жизни частиц и интенсивность 88
2.7.2. Анизотропия 92
2.7.3. Источник в центре Галактики 99
Выводы 104
3. Вычисление траектории частиц, приходящих на Якутскую установку ШМ
3.1. Траектории частиц в дисковой модели 106
3.2. Возможность вклада дальних областей Галактики в наблюдаемый поток частиц 109
3.3. Интенсивность космических лучей в зависимости от широты наблюдения ИЗ
3.4. Ожидаемая анизотропия космических лучей в случае Якутской установки ШАЛ 117
3.5. Оценка ожидаемой анизотропии через число событий по прямому восхождению 129
3.6. Сравнение результатов модельных расчетов с экспериментальными данными по анизотропии 134
Выводы 138
ЗІШШЕНЙЕ 140
Приложение 1 143
Приложение 2 147
Литература 153
- Якутская комплексная установка ШАЛ
- Магнитное поле диска по экспериментальным данным.
- Траектории частиц в дисковой модели
Введение к работе
Космические лучи являются природными "источниками" частиц высоких энергий. В свое время в космических лучах были открыты позитрон (1932 г.), jx. -мезоны (1937 г.),&± -мезоны (1947 г.) и др. [i] . Изучение космических лучей также дает некоторые сведения об элементарном акте взаимодействия частиц с веществом и излучением в области энергий, недоступных для ускорителей.
Одной из наиболее актуальных проблем является вопрос о происхождении космических лучей. Частицы сверхвысоких энергий менее всего подвержены влиянию магнитного поля Галактики, и направления их прихода могут дать важную информацию об областях генерации.
Возможно, что области происхождения космических лучей относительно малых энергий (^ І010 эВ) и сверхвысоких энергий (>1017 эВ) различны. В этом случае важно определить, до каких энергий могут ускоряться частицы в нашей Галактике.
Космические лучи высоких энергий (>10 эВ) образуют в атмосфере каскад вторичных частиц - ШАЛ (широкие атмосферные ливни). Эти вторичные частицы можно регистрировать наземными приборами. В настоящее время в мире имеются следующие крупнейшие установки ШАЛ для регистрации ливней с энергиями >1Сг7 эВ - Волкано Ренч (США, 35JT, 8 юл2), Хавера Парк (Англия, 54Pjf, 12 км2), Якутск (СССР, 62Jf, 18 кіл2), Сидней (Австралия, 30& , 60 юл2), Акено (Япония, 36V, I юл2), Чакалтайя (Боливия, 16. 0,5 км2), МГУ (СССР, 56«УГ, 0,5 км2). С 1979 г. в связи с обнаружением неполадок в системе регистрации не работает Сиднейская установка, в настоящее время также не работает установка Волкано Ренч.
Впервые в 1961 г. на установке Волкано Ренч был зарегистрирован ливень с энергией ^6^1018 эВ, в 1963 г. на этой же установке зарегистрирован ливень с энергией ^Ю эВ (цит. по [2J). С этого периода начинается изучение ливней с предельно высокими энергиями.
Б последующем и на других установках зарегистрированы ливни с такими энергиями. Интенсивность таких событий <^6 ливней/км .100 лет*ср. Сам факт существования ливней с энергиями ^ю эВ является важным для астрофизики космических лучей. Ниже рассмотрим экспериментальные данные по спектру и анизотропии, полученные на этих установках.
Измеренный интегральный энергетический спектр частиц при энергии Ео>1-10 эВ хорошо аппроксимируется выражением вида У (>Е) = АСЕ/101 ), с параметрами А и , приведенными в таблице.
Таблица
Энергетический спектр космического излучения с Е0>Кг7 эВ
Установки А-10 , v Область _2 -I -I м .с »ср о энергий Е0, эВ
Хавера Парк [з] 2,65 ± 0,05 2,05 ± 0,02 1,7-1017 * Ю18
2,25 ± 0,04 Ю18 + ТО19
1,5 ±0,21 ТО19 * Ю20
Сидней [4] 1,1 ± 0,04 2,00 ± 0,02 6-Ю16 * Ю20
Якутск I [5] 2,2 і 0,1 2,17 ± 0,03 4-1017 * З-ІО19
2,8 ± 0,6 >3-І019
Якутск II [б] 3,16 ± 1,55 2,07 ± 0,02 З'ТО17 * Ю19
1,48 ± 0,26 >Ю19
На установке Хавера Парк регистрация ливней началась с 1967 г. Основным измеряемым параметром являются энергетические потери мгао-нов и электронов в баке с водой. Оценка энергии первичной частицы осуществляется согласно [7] - в которой на основе модельных расчетов установлена связь между первичной энергией и потерей энергии частиц на расстоянии 600 м от оси ливня: Е0 = К-J>(600) . В этой модели постоянные К и об слабо зависят от состава первичных частиц и от деталей развития ядерно-электромагнитного каскада: К = =7,04-І017, СІ = 1,018 при единицах: EQ в эВ, р (600) частиц/ м . Согласно [8J флуктуации К и & соответственно менее 20$ и 3%. В каждом ливне, по мнению авторов, ошибка в измерении JK600) менее 30$. С 1968 г. по 1979 г. зарегистрировано свыше 4700 ливней с Ео>1018 эВ и 142 ливня с Eq^IO1 эВ. Согласно полученным данным энергетический спектр становится более пологим при EQ:>I0x эВ.
Начиная с 1974 г. регистрация ливней на Якутской установке ведется по полной площади, <~ 18 км . Основными детекторами частиц являются сцинтилляторы. На этой установке, в отличие от других, энергия ливня оценивается в основном по черенковскому свету, рассеянному в атмосфере. Оценка энергии осуществляется двумя способами: I) калориметрическим [э], в котором основной вклад дает рассеянная в атмосфере энергия, определяемая по полному потоку черенков-ского света П1АЛ; 2) по плотности черенковского света на расстоянии 400 м от оси ливня [ю]. Связь между плотностью частиц р (600) (наилучший измеряемый параметр) и энергией имеет вид: для первого метода: Е0 = (4,1 ± 1,5)-1017.f(600)'96~'05 эВ, для второго метода Е0 = (6,65 ± 2,07)-1017. JX600)'99±0'02 эВ.
По данным Якутск I первичный энергетический спектр при Е0 > 1Сг эВ не противоречит наличию реликтового обрезания. По данным Волкано Ренч, Хавера Парк и Якутск П наблюдается значительное упо-лаживание спектра при Ео>10* эВ. По данным Сиднейской установки спектр не имеет излома.
Вариации интенсивности космического излучения могут быть связаны как с атмосферными явлениями (барометрический и температурный эффекты), так и с изменением ориентации установки относительно звездного неба. Нас будут интересовать вариации, обусловленные внеатмосферными причинами. Как отмечено в работах fll,12j , учет барометрического и температурного эффектов становится необходимым ігри исследовании вариаций с погрешностью порядка 1%. Изучение анизотро- пий может стать ключом к решению проблемы происхождения космических лучей.
До 1974 г. по данным установок Хавера Парк, Волкано Ренч и Сидней в распределении ливней не найдено никаких признаков анизотропии вплоть до энергий Ео10 эВ [їй]. Выше ICr эВ в работе [із] указывалось на тенденцию прихода частиц с высоких широт Галактики.
Впервые сообщение об обнаружении значительной анизотропии в области энергий >1Сг эВ появилось в работе [l4j. Анизотропия была обнаружена со стороны северной полуплоскости Галактики. Об аналогичном характере анизотропии сообщалось также в работах [ll,15j.
В 1976 г. в результате тщательного анализа в области энергий EQ< ICr эВ нами был обнаружен максимум прихода ливней со стороны входа местного рукава Галактики [l6J. При отборе событий мы ограничились ливнями с зенитными углами #<45 и с эффективностью регистрации до 0,7. Из-за жесткого отбора событий мы нашли только верхний предел анизотропии. Строгий отбор событий для обнаружения анизотропии имеет важное значение: анализ 90 000 ливней с 0<9О по данным установки Хавера Парк не показал никакой анизотропии [l7j, более внимательный анализ этих же ливней с включением последующих данных (всего 70 000 ливней с #<45) привел к обнаружению анизотропии [l8,I9j.
Обнаруженный нами в работе [16J верхний предел амплитуды и фаза анизотропии подтвердились нашими последующими данными с большей статистикой [l5J. В настоящее время результаты по анизотропии, полученные по данным установок Якутск и Хавера Парк, в пределах статистических ошибок согласуются [14,20j.
По данным установки Волкано Ренч максимум в распределении часто тиц с Е0>10х^ эВ приходится на высокие галактические широты, что также согласуется с результатами двух вышеназванных установок.
По данным Австралийской установки в пределах 1Сг6 * ICr1 эВ не обнаружено сколько-нибудь заметной анизотропии [21J, максимумы прихода ливней с Ео>1019 эВ со стороны выхода рукава и отрицательных широт по направлению к центру Галактики, по мнению авторов, находятся в пределах статистических ошибок.
Также не обнаружено значимой анизотропии по данным Боливийской установки [22]. У этих двух последних установок, в отличие от других, углы приема излучения направлены в сторону центра Галактики, что имеет важное значение для анализа распределения частиц по всей сфере.
Вопрос о химическом составе космического излучения сверхвысоких энергий является важной проблемой, решить которую можно только изучая свойства самих ливней (электронов, мюонов, черепковского света и т.д.). Данная задача обычно рассматривается в рамках гипотезы суперпозиции и относительной чувствительности некоторых характеристик ливня к атомному числу А первичной частицы.
Изучая флуктуации электронов и мюонов ливней, авторы [23] пришли к заключению, что первичные частицы при 10 < EQ<:ICr эВ являются протонами. В работе [24] исходя из теоремы "ztonqaUon tale п (в которой утверждается, что скорость смещения максимума развития ливня в зависимости от логарифма энергии меньше радиационной длины) устанавливается связь между глубиной максимума развития ливня и энергией, а также атомным числом первичной частицы -"Ьтол = { (Е0,А). На основе анализа экспериментальных данных "bmox = { (Е0) авторы делают заключение, что первичные частицы с энергией выше ICr эВ являются скорее протонами (СиА = 0 *|у ). В работе [25] авторы считают, что химсостав космического излуче-ния при Ео>10х' эВ является сложным. По их мнению зависимость Ьтх = j (Е0) в области энергий 1Сг - ТО1 эВ можно описать одной гладкой кривой. Таким образом, химсостав первичного излучения с Ео>І0І7 эВ остается невыясненным.
Космические лучи с Ео>10 эВ имеют плотность энергии всего 1,5«10 эВ/см^, но факт ускорения частщ до таких высоких энергий является непонятным. На сегодняшний день не известен ни один конкретный механизм ускорения до столь высоких энергий. Предложенные механизмы в окрестностях пульсаров [26-27J встречают ряд трудностей: неизвестна структура электромагнитного поля и роль энергетических потерь. Может быть, они ускоряются в отдаленных внегалактических объектах, где идут процессы, намного превосходящие по масштабам все, что наблюдается в нашей Галактике? Такое предположение было сделано еще в 1958 г. в работе [28J для объяснения спектра при Ео>10 ' эВ. Некоторые авторы [29,30j даже считали, что весь спектр обусловлен этими источниками. Согласно [зі] объяснение всего спектра затруднено по энергетическим требованиям к источникам, против внегалактического происхождения основной части космических лучей свидетельствуют также данные по jj -лучам [32]. Что касается ме-тагалактического происхождения частиц сверхвысоких энергий, то открытие реликтового излучения позволило получить важную характеристику спектра частщ от отдаленных источников: обрезание спектра при Е0*%гЗ-Ю эВ [33,34] в результате взаимодействия с реликтовым излучением. Этот вопрос позже детально исследовался многими авторами [35,3б]. В частности, в работе [Зб] указывается, что искажение спектра от реликтового излучения будет более заметным, чем искажение, вызванное фоновым инфракрасным излучением. Ранее не исключалась возможность, что в обрезании спектра основную роль может играть инфракрасное излучение [35J. Исходя из такого ограничения к частицам с Е0>3'1Сг9 эВ, необходимо допустить, что они возникают не в очень отдаленных объектах, и в работе [37J было получено ограниче- ние на возраст космических лучей, Т<10 лет.
Впервые в 1969 г. было указано на возможность объяснения ин- тенсивности и формы спектра при Ео>10 эВ в рамках галактической дисковой модели [38J. Недостатком этой модели было то, что должна наблюдаться сильная анизотропия, связанная с плоским распределением источников. Для точного сравнения любой модели с данными нужно учесть более детально структуру магнитного поля Галактики и статистические погрешности наблюдении. В [зэ] были вычислены точные решения уравнения движения частиц в модели магнитного поля диска. Позже траектории частиц были более детально рассмотрены в работе [4о] для трех различных моделей магнитного поля диска. Сравнивая результаты расчета с распределением ливней, авторы пришли к выводу, что космические лучи с энергией выше 10 эВ в рамках галактической модели могут быть только тяжелыми ядрами ( Z ^ 30). Такой химсостав противоречит данным при более низких энергиях: из флуктуации ШАЛ в атмосфере при Е0 = I015 - I016 эВ в работе [4l] получен вывод, что первичные частицы не могут быть только тяжелыми ядрами. Более строгий анализ [42] показал, что химсостав частиц таких энергий является сложным; . прямые измерения химсостава в области Е0<1Сг эВ указывают, что космические лучи состоят в основном из протонов и ct -частиц [43J .
Другим вариантом галактической модели было предположение о генерации частиц в нестационарном центральном источнике [44J . Эта модель встречает ряд трудностей в объяснении химсостава и способе распространения частиц [45J . Ряд экзотических моделей, выдвинутых ранее (внегалактические нейтрино высоких энергий [45J и релятивистские пылинки I46J ), в настоящее время можно считать отвергнутыми [l0,47J. В работе [48] было выдвинуто предположение о том, что ло-ренц-фактор может отличаться от обычного при скоростях, близких к скорости света, и поэтому возможно отсутствие обрезания спектра от метагалактических частиц при Е0 = 10х - 10 эВ.
Новый этап в развитии галактической модели начинается с момента опубликования работы [зб], в которой подчеркивалась роль регулярной компоненты магнитного поля гало в распространении частиц - II - сверхвысоких энергий. В дальнейшем в рамках этой модели были рассмотрены величина анизотропии и поток излучения, которые оказались весьма близкими к реальным при энергиях до Кг эВ [49J. Влияние регулярного поля гало на траектории частиц предельно высоких энергии обсуждалось и в работе [бо]. В частности, в ней указывалось на возможные характерные траектории, по которым можно определить знак и величину поля гало. Как считают в работах [51,52], и частицы с Е0>1Сг9 эВ могут быть галактического происхождения, если они являются тяжелыми ядрами и существует специфическое регулярное поле в гало.
Конкурирующей для этой модели является модель происхождения частиц в местном сверхскоплении и скоплении галактик [37,45,53].
Подробный анализ различных объектов местного сверхскопления показал, что за наблюдаемые поток и спектр излучения при Е0>1Сг эВ могут быть ответственны активные ядра галактик и сей-фертовские галактики [54,5б].
В [бб] и в последующих работах этих авторов предполагается, что и другие скопления галактик могут дать существенный вклад в наблюдаемый спектр при EQ>ICr9 эВ.
Характерные особенности этих моделей - отсутствие обрыва до Е0~6*Ю эВ и анизотропии с северной полусферы Галактики. Отметим, что анизотропия наблюдается с северной полусферы только для частиц с Ео>1019 эВ [15,20,52].
Для решения затронутого круга вопросов, наряду с другими мировыми данными, представляют интерес данные Якутской установки ШАЛ. В связи с этим в нашей работе анализировались направления прихода ливней в звездно-суточном времени, зарегистрированных на Якутской установке ШАЛ, и при EQ< Ю19 эВ количественно рассмотрена галактическая модель происхождения частиц в применении к данным Якутской установки.
Конкретно, в диссертации рассмотрены следующие вопросы: анализ направлений прихода ливней по данным Якутской установки; исследование галактической модели происхождения на основе численного решения уравнении движения частиц в моделях магнитного поля; сравнение результатов расчета с экспериментальными данными.
Новизна представляемой работы: а) в обработке экспериментальных данных Якутской установки ШАЛ по анизотропии за 1974-1982 гг. по всему наблюдаемому энергетическо му интервалу; б) в численной оценке галактической модели происхождения и сравне нии ее с экспериментальными данными.
Автор защищает: а) экспериментальные данные по анизотропии при Е0>1«1Сг эВ, зави симость направления прихода частиц от их энергии; б) результаты расчетов по галактической модели происхождения: ха рактер зависимости времени жизни частиц от их энергии, оценка ин тенсивности и анизотропии космических частиц сверхвысоких энергий, время экспозиции различных участков неба установками ШМ.
Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения и 2-х приложений.
Во введении дан краткий обзор состояния проблемы к моменту начала работы и постановка задачи.
В главе I приведены результаты анализа по анизотропии экспериментальных данных Якутской установки ШАЛ. В I.I-I.4 дана методика определения энергии и направления прихода ливней, наблюдаемых на Якутской установке ШАЛ. В I.5-1.6 представлены результаты гармонического анализа распределения ливней по прямому восхождению и сравнение с данными других установок. В 1.7 описан предложенный нами новый метод определения анизотропии.
В главе 2 рассмотрена галактическая модель происхождения частиц сверхвысоких энергий. В 2.2 дан обзор работ по крупномасштаб- - ІЗ - ному магнитному полю, рассмотрены предполагаемые модели магнитного поля диска. В 2.3 приведены аргументы в пользу наліния регулярного магнитного поля в гало. В 2.4-2.5 дан метод решения уравнения движения частицы в магнитном поле и оценена степень влияния намагниченных облаков на траектории частиц. В 2.6-2.7 рассмотрены модели происхождения частиц сверхвысоких энергий без учета и с учетом регулярного магнитного поля в гало.
Третья глава посвящена вычислению траекторий частиц применительно к данным Якутской установки ШАЛ. В 3.1 определены траектории частиц в диске, приходящих на Якутскую установку. В 3.2 рассмотрен возможный вклад дальних источников через поле гало в поток частиц, приходящих непосредственно из диска. В 3.3 определены и сравнены ожидаемые интенсивности частиц сверхвысоких энергий в случае установок Якутск и Сидней, в 3.4-3.5 определена ожидаемая анизотропия от галактических источников. В 3.6 сравнены наблюдаемое угловое распределение ливней по данным Якутской установки ШАЛ с ожидаемыми.
В заключении приведены результаты и выводы настоящей работы.
В приложении I рассмотрены многократные рассеяния частицы на малые утлы.
В приложении 2 показаны траектории частиц в случае их дрейфа и при учете 2 -компоненты ПОЛЯ.
Якутская комплексная установка ШАЛ
Для решения проблемы происхождения космических лучей сверхвысоких энергий важными характеристиками являются их энергетический спектр, анизотропия и химический состав. Определение этих характеристик также важно и для выяснения взаимодействия частиц сверхвысоких энергий с веществом и излучением (в частности с реликтовым излучением). Интенсивность первичных частиц, рождающих широкий атмосферный ливень, падает по степенному закону от их энергии. Из-за малого потока первичных частиц при высоких энергиях приходится строить дорогостоящие громоздкие установки.
Одна из крупнейших в мире установок ШАЛ, единственная в нашей стране, находится в 50 км от г.Якутска. Географические координаты установки: 62 Jf, 129в . В 1974 г. были начаты наблюдения ливней по полной площади установки и по единой унифицированной схеме. Стан р ции наблюдения расположены на площади 18 км , характерные расстояния между ншли 0,5 и I км (рис.1.1). Пространственный угол приема установки направлен в сторону антицентра Галактики, он охватывает вход местного рукава (в" = 0, " = 90) и центр местного сверхскопления (в" = 75, I" = 283).
На Якутской установке регистрируются электронно-фотонная, мю-онная компоненты и черенковское излучение ливня. Основными элементами являются 43 станции наблюдения за электронно-фотонной компонентой ливня. Имеются также: I) детектор годоскопических измерений для оценки доли заряженных частиц на 60 счетчиках Гейгера-Мшлера площадью 2 м2; 2) 4 детектора мюонов (Е 1 ГэВ), состоящих из сцин-тилляционных счетчиков суммарной площадью 116 м ; 3) нейтронный мо-нитор суммарной площадью 12 м , предназначенный как для исследования вариаций космических лучей, так и адронной компоненты ШАЛ.
Магнитное поле диска по экспериментальным данным
Основными методами исследования галактического магнитного поля являются измерения меры фарадеевского вращения линейно-поляризованных радиоизлучении от галактических и внегалактических радиоисточников, поляризации и интенсивности галактического синхротронного излучения, зеемановского расщепления линии водорода. Нике кратко рассмотрим эти методы.
При поглощении света звезд парамагнитными межзвездными пылевыми частицами, вращающимися вокруг силовых линий, появляется преимущественная ориентация электрического вектора света параллельно силовым линиям [бб]. Найдено, что свет звезд, лежащих вблизи галактической плоскости, слабо-линейно поляризован [ 1%, иногда до 10%}. По поляризации света звезд можно определить среднюю ориентацию компоненты поля, перпендикулярной лучу зрения; при этом направление вектора поля остается неизвестным. Для оценки величины поля необходимо знать механизм ориентации пылинок. Кроме вышеуказанного способа ориентации пылинок возможна также ориентация, обусловленная анизотропным потоком фотонов и частиц высоких энергий Гб7І. В этом случае вследствие заряженности пылинок возможно их прецессирование вокруг силовых линий [68J. Направление поляризации света звезд будет либо перпендикулярно, либо параллельно силовым линиям. Наблюдения говорят в пользу последнего.
Поляризацию света звезд можно наблюдать только до расстояний »500 пк от Солнца из-за сильного поглощения в межзвездной среде.
В настоящее время имеются данные о поляризации нескольких тысяч звезд Г70,7і].
Фарадеевское вращение плоскости электрического вектора линейно поляризованных радиоизлучений от галактических и внегалактических радио источников MOJKHO представить в таком виде:
Траектории частиц в дисковой модели
Определил характерные траектории в диске при отсутствии магнитного поля в гало для частиц, регистрируемых на Якутской установке ШАЛ. Параметры используемых моделей магнитного поля диска приводились в табл. 2.4. Размеры диска примем прежними: радиус 15 кпк и полувысота 0,3 кпк.
Выбрано 25 направлений вылета антипротонов, распределенных равномерно по пространственному углу, контролируемому установкой (табл.3.1). Обозреваемая область небесной сферы изображена на рис.1.2.
Траектории вычислены с Земли, координаты которой в принятой системе цилиндрических координат таковы: Ъ = 10 кпк, f = 6,5 и % = -0,085 кпк.
На рис.3.I - 3.3 показаны траектории антипротонов с энергиями EL = І018 и І019 эВ. Траектории справа изображены в двукратно увеличенном масштабе.
В модели I знакопеременного магнитного поля диска антипротоны выходят из диска, почти не меняя свой азимутальный угол (рис. 3.1).. При этом поле прижимает антипротоны, идущие в сторону антицентра Галактики, к галактической плоскости. Вдоль этой плоскости, где Н = 0, наблюдаются самые длинные траектории частиц. Следовательно, анизотропия частиц в данной модели поля ожидается со стороны низких галактических широт, точнее, со стороны местного рукава (см.траектории 9,17).
В модели П знакопостоянного магнитного поля диска антипротоны сЕр = I01 эВ относительно быстро выходят в гало, не доходя до края диска, причем 70% траекторий выходят в сторону северной, а 30% - в сторону южной полусферы (рис.3.2). В данной модели анизотропия будет также связана с местным рукавом (см.траектории 9,17).
В модели Ш знакопостоянного магнитного поля с Н = 0 при Ъ = 0 антипротоны cL = ICr эВ в основном движутся вдоль поля рукава (рис.3.3). Следовательно, источники, расположенные в рукаве, дадут наибольший вклад в наблюдаемую интенсивность, чем при других моделях. Во всех моделях антипротоны с EL = 10х эВ движутся в магнитном поле, почти не отклоняясь от первоначальной траектории.
Характерной особенностью траекторий, вычисленных для Якутской установки ШАЛ, является то, что в случае знакопеременного поля они в основном направлены в сторону антицентра Галактики, а в случае знакопостоянного поля имеют направление поперек диска и выходят в гало. Во всех рассмотренных моделях траектории антипротонов, направленные в сторону местного рукава, самые длинные. Иными словами, анизотропия частиц ожидается со стороны местного рукава Галактики.
Возможность вклада дальних областей Галактики в наблюдаемый поток частиц.
Определим возможность вклада дальних областей диска в поток
- по частиц, приходящих из близлежащих источников на Якутскую установку. Для этого "выпустим" антипротоны в пространственном угле контроля установки и проследим за их траекториями в гало. Если антипротоны возвращаются в диск, установим точки их возврата. Модели поля диска примем прежними (табл.2.4) и рассмотрим три возможные модели поля гало.
