ЗАХВАТ СЛАБОРЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ В РЕЖИМ СЕРФОТРОННОГО УСКОРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНОЙ В КОСМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЕ

На основе нелинейных численных расчетов рассмотрен захват слаборелятивистских заряженных частиц (кинетическая энергия порядка mc²) в режим серфотронного ускорения электромагнитной волной, распространяющейся в плазме поперек слабого внешнего магнитного поля. Анализ показал, что при амплитуде волны выше порогового значения, вне диапазона благоприятных для реализации серфинга начальных фаз волны траектория частицы вначале представляет собой вращение заряда во внешнем магнитном поле (для исследуемых начальных энергий заряда период его циклотронного вращения сравнительно невелик). Однако после ряда периодов циклотронного вращения (от десятков до тысячи и более) при выполнении условия черенковского резонанса возникает благоприятная для захвата заряда фаза волны на траектории частицы. В результате имеют место захват заряженной частицы волной и последующее ультрарелятивистское ускорение. Таким образом, в пространстве импульсов частиц область их захвата в режим серфинга на электромагнитной волне оказывается достаточно большой.