Sinxrotron nurlanishi

Sinxrotron nurlanishi relyativistik zaryadlangan zarralar tezligiga perpendikulyar tezlanishga () taʼsir qilganda chiqariladigan elektromagnit nurlanishdir . U sunʼiy ravishda zarracha tezlatgichlarining ayrim turlarida yoki tabiiy ravishda magnit maydonlar boʻylab harakatlanadigan tez elektronlar tomonidan ishlab chiqariladi. Shu tarzda ishlab chiqarilgan radiatsiya xarakterli polarizasyona ega va hosil boʻlgan chastotalar elektromagnit spektrning katta qismida oʻzgarishi mumkin. Sinxrotron nurlanish mexanizmi astrofizikada koʻp uchraydigan effekt hisoblanadi. Ular sharoit boʻlgan hamma joyda uchraydi. Masalan: relyativistik elektronlar va magnit maydoni boʻlgan joylarda. Sinõrotron nurlanish tarqatuvchi asosiy astrofizik obúektlar qatoriga quyidagilar kiradi: relyativistik elektronlar buluti, quyoshning aktiv sohasidan chiqqan nurlar (IV va V tipdagi chaqnashlar), gigant-planetalarning magnitosferalari, galaktik disk (detsimetrli va millimetrli toʻlqinda), oʻta yangi yulduzlarni chaqnashdan keyingi qoldiqlari, pulüsarlar, normal galaktikalar, radiogalaktikalar va kvazarlar

Sinxrotron nurlanishi bremsstrahlung nurlanishiga oʻxshaydi, bu tezlanish harakat yoʻnalishiga parallel boʻlganda zaryadlangan zarracha tomonidan chiqariladi. Magnit maydondagi zarrachalar chiqaradigan nurlanishning umumiy atamasi giromagnit nurlanishdir, buning uchun sinxrotron nurlanishi ultra relyativistik maxsus jarayon. Magnit maydonda nisbiy boʻlmagan harakatlanuvchi zaryadlangan zarralar tomonidan chiqariladigan radiatsiya siklotron emissiyasi deb ataladi. Yengil relyativistik diapazondagi zarralar uchun (yorugʻlik tezligining ≈85%) emissiya girosinxrotron nurlanishi deb ataladi.

Astrofizikada sinxrotron emissiyasi, masalan, qora tuynuk atrofida zaryadlangan zarrachaning ultra relyativistik harakati tufayli sodir boʻladi. Qora tuynuk atrofida aylana geodeziyani kuzatib borganida, sinxrotron nurlanishi harakat ultra relyativistik rejimda boʻlgan fotosferaga yaqin orbitalar uchun sodir boʻladi.

Tarixi 
Sinxrotron nurlanishi birinchi marta texnik Floyd Xaber tomonidan 1947-yil 24-aprelda Nyu-Yorkning Shenektadi shahridagi General Electric tadqiqot laboratoriyasining 70 MeV elektron sinxrotronida kuzatilgan. Bu birinchi qurilgan sinxrotron boʻlmasa-da, u radiatsiyani bevosita kuzatish imkonini beruvchi shaffof vakuum trubkasi bilan birinchi boʻldi.

Gerbert Pollok aytganidek:

Tavsif 
Maksvell tenglamalarining bevosita natijasi shundaki, tezlashtirilgan zaryadlangan zarralar doimo elektromagnit nurlanish chiqaradi. Sinxrotron nurlanishi – relativistik tezlikda harakatlanadigan zaryadlangan zarrachalarning harakat yoʻnalishiga perpendikulyar tezlanishga ega boʻlgan maxsus holat, odatda magnit maydonda. Bunday maydonda maydondan kelib chiqadigan kuch har doim ham harakat yoʻnalishiga, ham maydon yoʻnalishiga perpendikulyar boʻladi, bu Lorents kuch qonunida koʻrsatilgan.

Radiatsiya tomonidan olib boriladigan quvvat (SI birliklarida) relativistik Larmor formulasi bilan topiladi:Sinxrotron nurlanishi astronomik ob’ektlar tomonidan ham hosil boʻladi, odatda relyativistik elektronlar magnit maydonlar orqali spiral (va shuning uchun tezlikni oʻzgartiradi). Uning ikkita xarakteristikasiga energiya qonuni energiya spektrlari va qutblanish kiradi. Bu relyativistik zaryadlangan zarrachalar mavjud boʻlgan joyda quyoshdan tashqari magnit maydonlarni oʻrganishda eng kuchli vositalardan biri hisoblanadi. Koʻpgina maʼlum kosmik radio manbalari sinxrotron nurlanishini chiqaradi. U koʻpincha katta kosmik magnit maydonlarning kuchini baholash, shuningdek, yulduzlararo va galaktikalararo muhit tarkibini tahlil qilish uchun ishlatiladi.

  vakuum oʻtkazuvchanligi ,
  zarracha zaryadidir,
  tezlanishning kattaligi,
  yorugʻlik tezligi,
  Lorents omilidir .

Tezlatgichlardan sinxrotron nurlanishi 
Doiraviy tezlatgichlar har doim giromagnit nurlanish hosil qiladi, chunki zarralar magnit maydonda burilib ketadi. Biroq, nurlanishning miqdori va xususiyatlari sodir boʻlayotgan tezlanishning tabiatiga juda bogʻliq. Masalan, massa farqi tufayli, omil  chiqarilgan quvvat formulasida elektronlar proton tezligidan taxminan 10 13 marta energiya chiqaradi degan maʼnoni anglatadi.

Dumaloq tezlatgichlarda sinxrotron nurlanishidan energiya yoʻqotilishi dastlab noqulaylik hisoblangan, chunki yoʻqotishlarni qoplash uchun nurga qoʻshimcha energiya berilishi kerak. Biroq, 1980-yillardan boshlab, tadqiqot uchun ataylab sinxrotron nurlanishining intensiv nurlarini ishlab chiqarish uchun yorugʻlik manbalari deb nomlanuvchi dumaloq elektron tezlatgichlar qurilgan.

Astronomiyada sinxrotron nurlanishi 

Sinxrotron nurlanishi astronomik ob’ektlar tomonidan ham hosil boʻladi, odatda relyativistik elektronlar magnit maydonlar orqali spiral (va shuning uchun tezlikni oʻzgartiradi). Uning ikkita xarakteristikasiga energiya qonuni energiya spektrlari va qutblanish kiradi. Bu relyativistik zaryadlangan zarrachalar mavjud boʻlgan joyda quyoshdan tashqari magnit maydonlarni oʻrganishda eng kuchli vositalardan biri hisoblanadi. Koʻpgina maʼlum kosmik radio manbalari sinxrotron nurlanishini chiqaradi. U koʻpincha katta kosmik magnit maydonlarning kuchini baholash, shuningdek, yulduzlararo va galaktikalararo muhit tarkibini tahlil qilish uchun ishlatiladi.

Qoʻshimcha maʼlumotlar 

 Bremsstrahlung – Electromagnetic radiation due to deceleration of charged particles
 Cyclotron turnover
 Free-electron laser – Light source producing extremely brilliant and short pulses of radiation
 Radiation reaction – recoil force on an accelerating charged particle caused by the particle emitting electromagnetic radiationPages displaying wikidata descriptions as a fallback
 Relativistic beaming – change in the apparent luminosity of emitting matter that is moving close to the speed of lightPages displaying wikidata descriptions as a fallback
 Sokolov–Ternov effect – Physical phenomenon of spin-polarization
 Synchrotron function

Manba