强子超临界性路线图：高能天体物理源参数空间的综合研究

强子超临界性是一种辐射不稳定性，出现在大量能量储存于相对论性质子之中时。当质子能量密度超过某一临界值，会引发失控过程，导致质子能量以爆发形式转移为电子-正电子对和辐射。该失控还会提升辐射效率，即光子光度与注入质子光度之比。我们通过考察广泛源参数（即 1 G$-100$ kG 的磁场强度和 $10^{11}$ cm$-10^{16}$ cm 的半径）以及最大质子洛伦兹因子（$10^3-10^9$）下强子超临界性的触发条件，对参数空间进行了综合研究。我们表明，对于与致密天体物理源（如伽马射线暴、活动星系核的核与喷流）相关的整个源参数范围，超临界性均可能出现。我们还深入剖析了强子超临界性的物理机制，并指出磁化相对论等离子体是高能天体物理中非线性动力系统的绝佳范例。