星系团中的可压缩湍流：物理与随机粒子再加速

我们尝试解释星系团中出现的非热发射现象，这种现象是由星系团合并引发的可压缩湍流对电子进行再加速所致。我们在本模型中，星系间介质（ICM）被视为一个β值较大的等离子体，其中湍流运动在大尺度上被驱动。相应的注入速度大于阿尔芬速度。结果，湍流在湍流速度接近阿尔芬速度的尺度上保持约为各向同性。根据湍流在ICM中高度超阿尔芬的假设，磁场被被动输运，磁场线在小于经典、无磁场的离子-离子平均自由程尺度的地方发生弯曲。这会影响离子扩散以及有效粘性的强度。在这些条件下，热（5-10 keV温度）星系团中大部分湍流可能通过与热粒子和快速粒子的共振耦合在无碰撞尺度上耗散。我们使用无碰撞物理推导可压缩模式不同能量分量的�幅，并审查并扩展了在星系团中进行等离子体阻尼的处理。我们计算了质子和电子的加速，同时考虑了TTD加速和由大尺度压缩引起的非共振加速。我们发现，只要可压缩湍流涡旋的平均速度满足 (V_L/c_s)^2~0.15-0.3，即可在星系间介质中将相对论电子加速至数十GeV能量。我们发现，在典型条件下，约有2-5%的可压缩运动在大尺度上注入的能量通量用于加速快速粒子，这可能解释了正在合并的星系团中观察到的非热发射现象。