Pulsar-produced cosmic rays and the origin of the light elements

Summary

Particles accelerated in the vicinity of pulsars must traverse the expanding shell of the supernova before emerging as cosmic rays. This passage results in a considerable intensity reduction and in the production of light nuclei by fragmentation of heavy nuclei of the shell gas. It is shown that the upper limit of the pulsar contribution to the cosmic-ray flux is of the order of a few percent or less of the total galactic production, but that even then enoughL nuclei are formed to make unnecessary a later «x process ». Consideration of the energy spectrum suggests that most of the low-energy cosmic radiation may be due to shock acceleration, and much of the high-energy part due to pulsar acceleration.

Riassunto

Le particelle accelerate in vicinanza delle pulsar devono attraversare lo strato in espansione della supernova prima di emergere come raggi cosmici. Questo passaggio produce una considerevole riduzione dell’energia e una generazione di nuclei leggeri per frammentazione dei nuclei pesanti del gas dello strato. Si mostra one il limite superiore del contribute delle pulsar al flusso dei raggi cosmici è dell’ordine di pochi percento o meno della produzione necessaria, ma anche così si formano abbastanza nucleiL da rendere inutile un successivo « processox ». Lo studio dello spettro di energia suggerisce che la maggior parte della radiazione cosmica di bassa energia puù essere dovuta all’accelerazione d’urto e che la maggior parte della porzione di alta energia può essere dovuta all’accelerazione da parte delle pulsar.

РЕжУМЕ

ЧАстИцы, УскОРЕННыЕ В ОкРЕстНОстИ пУльсАРОВ, МОгУт пЕРЕ сЕкАть РАсшИРьУЩУУс ь ОБОлОЧкУ сВЕРхНОВы х жВЕжД, пРЕжДЕ ЧЕМ пОь Вьтсь, кАк кО сВЕРхНОВых жВЕжД, пРЕ жДЕ ЧЕМ пОьВьтсь, кАк к ОсМИЧЕскИЕ лУЧИ. ЁтО п РОхОжДЕНИЕ пРИВОДИт к жНАЧИтЕльНОМУ ОслА БлЕНИУ ИНтЕНсИВНОст И И РОжДЕНИУ лЕгкИх ьД ЕР лУЧИ. ЁтО пРОхОжДЕНИЕ пРИВОДИт к жНАЧИтЕль НОМУ ОслАБлЕНИУ ИНтЕ НсИВНОстИ И РОжДЕНИУ лЕгкИх ьДЕР В РЕжУльт АтЕ ДРОБлЕНИь тьжЕлы х ьДЕР гАжА ОБОлОЧкИ. п ОкАжыВАЕтсь, ЧтО ВЕРх НИИ пРЕДЕл ВклАДА пУл ьсАРА В ОслАБлЕНИУ ИНтЕНсИВ НОстИ И РОжДЕНИУ лЕгк Их ьДЕР В РЕжУльтАтЕ Д РОБлЕНИь тьжЕлых ьДЕ Р гАжА ОБОлОЧкИ. пОкАж ыВАЕтсь, ЧтО ВЕРхНИИ п РЕДЕл ВклАДА пУльсАР А В пОтОк кОсМИЧЕскИх лУЧЕИ ИМЕЕт пОРьДОк Н ЕскОлькИх пРОцЕНтОВ ИлИ МЕНЕЕ Дль НЕОБхОД ИМОгО РОжДЕНИь, Н РЕжУльтАтЕ ДРОБлЕНИ ь тьжЕлых ьДЕР гАжА ОБ ОлОЧкИ. пОкАжыВАЕтсь, ЧтО ВЕРхНИИ пРЕДЕл Вк лАДА пУльсАРА В пОтОк кОсМИЧЕскИх лУЧЕИ ИМ ЕЕт пОРьДОк НЕскОльк Их пРОцЕНтОВ ИлИ МЕНЕ Е Дль НЕОБхОДИМОгО РО жДЕНИь, НО ДАжЕ В тАкОМ слУЧАЕ ОБРАжУЕтсь ДО стАтОЧНО лЕгкИх ьДЕР, ЧтОБы пОслЕДУУЩИИ « x-п РОцЕсс » Был Бы НЕ НУжЕ пОкАжыВАЕтсь, ЧтО ВЕР хНИИ пРЕДЕл ВклАДА пУ льсАРА В пОтОк кОсМИЧ ЕскИх лУЧЕИ ИМЕЕт пОР ьДОк НЕскОлькИх пРОц ЕНтОВ ИлИ МЕНЕЕ Дль НЕ ОБхОДИМОгО РОжДЕНИь, НО ДАжЕ В тАкОМ слУЧАЕ ОБРАжУЕтсь ДОстАтОЧ НО лЕгкИх ьДЕР, ЧтОБы п ОслЕДУУЩИИ « x-пРОцЕсс » Был Бы НЕ НУжЕН. РАссМ ОтРЕНИЕ ЁНЕРгЕтИЧЕс кОгО спЕктРА пРЕДпОл АгАЕт, ЧтО БОльшАь ЧАс ть кОсМИЧЕскОгО ИжлУ ЧЕНИь пРИ пОтОк кОсМИЧЕскИх лУ ЧЕИ ИМЕЕт пОРьДОк НЕс кОлькИх пРОцЕНтОВ Ил И МЕНЕЕ Дль НЕОБхОДИМ ОгО РОжДЕНИь, НО ДАжЕ В тАкОМ слУЧАЕ ОБРАжУЕ тсь ДОстАтОЧНО лЕгкИ х ьДЕР, ЧтОБы пОслЕДУУ ЩИИ « x-пРОцЕсс » Был Бы НЕ НУжЕН. РАссМОтРЕНИ Е ЁНЕРгЕтИЧЕскОгО сп ЕктРА пРЕДпОлАгАЕт, Ч тО БОльшАь ЧАсть кОсМ ИЧЕскОгО ИжлУЧЕНИь п РИ МАлых ЁНЕРгИьх ОБУ слОВлЕНА УДАРНыМ Уск ОРЕНИЕМ, А БОльшАь ЧАс ть кОсМИЧЕскИх лУЧЕИ БОльшОИ ЁНЕРгИИ ОБ пРОцЕНтОВ ИлИ МЕНЕЕ Д ль НЕОБхОДИМОгО РОжД ЕНИь, НО ДАжЕ В тАкОМ сл УЧАЕ ОБРАжУЕтсь ДОст АтОЧНО лЕгкИх ьДЕР, Чт ОБы пОслЕДУУЩИИ « x-пРО цЕсс » Был Бы НЕ НУжЕН. РАссМОтРЕНИЕ ЁНЕРгЕ тИЧЕскОгО спЕктРА пР ЕДпОлАгАЕт, ЧтО БОльш Аь ЧАсть кОсМИЧЕскОг О ИжлУЧЕНИь пРИ МАлых ЁНЕРгИьх ОБУслОВлЕН А УДАРНыМ УскОРЕНИЕМ, А БОльшАь ЧАсть кОсМИ ЧЕскИх лУЧЕИ БОльшОИ ЁНЕРгИИ ОБУслОВлЕНА УскОРЕНИЕМ пУльсАРА. В тАкОМ слУЧАЕ ОБРАжУ Етсь ДОстАтОЧНО лЕгк Их ьДЕР, ЧтОБы пОслЕДУ УЩИИ « x-пРОцЕсс » Был Б ы НЕ НУжЕН. РАссМОтРЕН ИЕ ЁНЕРгЕтИЧЕскОгО с пЕктРА пРЕДпОлАгАЕт, ЧтО БОльшАь ЧАсть кОс МИЧЕскОгО ИжлУЧЕНИь пРИ МАлых ЁНЕРгИьх ОБ УслОВлЕНА УДАРНыМ Ус кОРЕНИЕМ, А БОльшАь ЧА сть кОсМИЧЕскИх лУЧЕ И БОльшОИ ЁНЕРгИИ ОБУ слОВлЕНА УскОРЕНИЕМ пУльсАРА. ЧтОБы пОслЕДУУЩИИ « x-п РОцЕсс » Был Бы НЕ НУжЕ Н. РАссМОтРЕНИЕ ЁНЕРг ЕтИЧЕскОгО спЕктРА п РЕДпОлАгАЕт, ЧтО БОль шАь ЧАсть кОсМИЧЕскО гО ИжлУЧЕНИь пРИ МАлы х ЁНЕРгИьх ОБУслОВлЕ НА УДАРНыМ УскОРЕНИЕ М, А БОльшАь ЧАсть кОсМ ИЧЕскИх лУЧЕИ БОльшО И ЁНЕРгИИ ОБУслОВлЕН А УскОРЕНИЕМ пУльсАР А. РАссМОтРЕНИЕ ЁНЕРгЕ тИЧЕскОгО спЕктРА пР ЕДпОлАгАЕт, ЧтО БОльш Аь ЧАсть кОсМИЧЕскОг О ИжлУЧЕНИь пРИ МАлых ЁНЕРгИьх ОБУслОВлЕН А УДАРНыМ УскОРЕНИЕМ, А БОльшАь ЧАсть кОсМИ ЧЕскИх лУЧЕИ БОльшОИ ЁНЕРгИИ ОБУслОВлЕНА УскОРЕНИЕМ пУльсАРА. ЧтО БОльшАь ЧАсть кОс МИЧЕскОгО ИжлУЧЕНИь пРИ МАлых ЁНЕРгИьх ОБ УслОВлЕНА УДАРНыМ Ус кОРЕНИЕМ, А БОльшАь ЧА сть кОсМИЧЕскИх лУЧЕ И БОльшОИ ЁНЕРгИИ ОБУ слОВлЕНА УскОРЕНИЕМ пУльсАРА. ЁНЕРгИьх ОБУслОВлЕН А УДАРНыМ УскОРЕНИЕМ, А БОльшАь ЧАсть кОсМИ ЧЕскИх лУЧЕИ БОльшОИ ЁНЕРгИИ ОБУслОВлЕНА УскОРЕНИЕМ пУльсАРА. ЧАсть кОсМИЧЕскИх лУ ЧЕИ БОльшОИ ЁНЕРгИИ О БУслОВлЕНА УскОРЕНИ ЕМ пУльсАРА. УскОРЕНИЕМ пУльсАРА.