Эффект фокусировки рентгеновских лучей в турбулентной плазменной структуре с потоками быстрых частиц

Предложена теоретическая модель экспериментально наблюдаемого явления коллимации мягкого излучения из капиллярного разряда с полыми электродами без физического применения коллимирующей оптики. Эффект фокусировки и каналирования жесткого излучения при малом отличии показателя преломления плазмы разряда по отношению к значению в вакууме возможен при его многократном преломлении на возмущенных плотности, обусловленных генерацией мелкомасштабных волн в результате двухпотоковых плазменных неустойчивостей. Методом численного решения уравнения эйконала показана возможность такой фокусировки в периодической плазменной структуре. В условиях турбулентной плазменной структуры для почти параксиальных лучей усреднением уравнений по ансамблю стохастических волновых возмущений получены условия для фокусировки жесткого излучения и численно продемонстрирован эффект фокусировки и каналирования внутренней части пучка, подобный наблюдаемому в капиллярном разряде. Показана квазипериодическая структура лучей при каналировании с чередованием пучностей и узлов. В силу фундаментальности рассматриваемых процессов можно ожидать, что явление фокусировки и каналирования рентгеновского излучения волнами плотности должно наблюдаться не только в капиллярных разрядах, но и в джетах из аккреционных дисков вокруг звезд и черных дыр, что качественно продемонстрировано при сравнении результатов численной трассировки с астрономическими наблюдениями с помощью телескопа Chandra (СХО).