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脉冲风暴 nebulae 的自调节随机加速模型

高能天体物理现象 2024-05-08 v1

摘要

脉冲风暴 nebulae(PWNe)是由中央脉冲星供给的磁化相对论电子/正电子等离子体云。然而,射电发射颗粒的数量已超过基于脉冲星磁极研究所得的预期,其来源仍不明确。我们前面的研究提出,通过 PWNe 内部的湍流对外部注入颗粒进行随机加速以解释此现象。本文改进了 PWNe 广带谱的随机加速模型,考虑了湍流能量的时间演化,从而维持 PWNe 内部的总能量平衡。由中央脉冲星供给的湍流能量将通过随机粒子加速的反馈以及根据 PWNe 膨胀产生的绝热冷却而被消耗。本文将该模型应用于 Crab 星云并成功复现了当前的广带发射光谱,尤其是射电光谱的平坦。尽管湍流能量(扩散系数)的时间演化与我们先前的研究略显复杂——我们先前的研究假设扩散系数呈指数行为——但模型仍能较好地拟合观测数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.04110,
  title  = {A Self-regulated Stochastic Acceleration Model of Pulsar Wind Nebulae},
  author = {Shuta J. Tanaka and Wataru Ishizaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.04110},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in Prog. Theor. Exp. Phys., 16 pages, 4 figures and 1 table