非相对论无碰撞冲击波中重离子加速
高能天体物理现象
2025-10-31 v2 等离子体物理
摘要
我们探讨了具有质量数/电荷数比 （例如部分电离的重离子）的扩散性冲击波加速 (DSA) 的过程。为此，我们在二维混合 (动力离子-流体电子) 模拟中引入了太阳 abundances 的氦-like 和 碳-like 离子。该研究得出三项主要结果：1）重离子相对于氢更有效地被加速。对于典型的太阳 abundances，被加速的氦离子能量转移相当于甚至超过氢，从而增强了整个冲击波加速效率。2）被加速的氦离子有助于磁场放大，这会增加可获得的最大粒子能量并使加速粒子的谱更陡峭。3）氦的有效加速显著增强了中性介子和中微子的产生，可能占主导地位。应当特别注意在建模强大的空间和天体物理冲击波时考虑到这些效应。
引用
@article{arxiv.2509.08061,
title = {Acceleration of Heavy Ions at Non-Relativistic Collisionless Shocks},
author = {Damiano Caprioli and Luca Orusa and Miha Cernetic and Colby C. Haggerty and Bricker Ostler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08061},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 3 figures. Few comments and clarifications added, results unchanged. Matches version published by APJL