相对论宇宙射线的反作用不稳定性

我们在多流体框架下，探讨了背景磁场中存在相对论和超相对论宇宙射线的电子 - 离子等离子体的束流不稳定性。宇宙射线既可以是电子也可以是离子。宇宙射线的漂移速度沿磁场方向。在平衡态中，考虑了背景等离子体的回流电流。我们考虑了平行于磁场的一维扰动。推导了横向和纵向扰动的色散关系。结果表明，磁化宇宙射线的反作用会产生新的不稳定性，其中一种的增长率可接近 Bell 不稳定性增长率。这些新不稳定性可能强于回旋共振不稳定性。对于未磁化的宇宙射线，其增长率与 Bell 不稳定性类似。我们比较了平衡态下具有三种和四种带电成分的等离子体回流电流的两种模型，并展示了这些模型之间的某些差异。对于纵向扰动，在超相对论宇宙射线情况下发现了一种不稳定性。所得结果可应用于超新星遗迹激波、星系团、团内介质等天体物理对象的研究，在这些对象中，宇宙射线与其产生的电子 - 离子等离子体湍流之间的相互作用对宇宙射线的演化至关重要。