由通用现象学机制对热质子的加速

我们研究在通用扩散和加速模型下，并受库仑散射和能量损失（如 Petrosian & East (2008) 对电子所做的那样）作用时，从热气体中对质子进行加热和加速。随着质子获得能量，它们对电子的损失变得重要。因此，我们需要求解耦合的质子-电子动力学方程。我们数值求解耦合的 Fokker-Planck 方程，并计算两种粒子能谱的时间演化。我们表明这可导致一个准热成分加上高能非热尾。我们确定了非热尾和准热成分的演化。结果可用于探索逆轫致辐射作为来自太阳耀斑、吸积盘日冕和星系群内介质等热源硬 X 射线辐射源的可能性。我们发现非热质子的出现伴随着整个等离子体的过度加热，除非散射和加速所需的湍流比 Kolmogorov 更陡，且加速参数、加速持续时间和/或初始分布被显著精细调节。这些结果严重限制了非热逆轫致辐射过程产生硬 X 射线的可行性。然而，非热尾可能是进一步重新加速到相对论能量的种子粒子，例如通过激波。在附录中，我们提出了一些所用算法完整性的测试，并给出了一个由于非弹性质子-质子相互作用导致的能量损失率的新公式。