SNR 0509-67.5 中的宇宙线加速与 Balmer 辐射

背景：观测超新星遗迹前向激波周围区域的 Balmer 线，可提供关于激波动力学及激波处粒子加速效率的宝贵信息。目标：针对适合 SNR 0509-67.5 的参数值，我们作为宇宙线加速效率以及激波后电子与质子热平衡水平的函数，计算了 Balmer 线辐射及其宽 Balmer 线的轮廓。此计算旨在利用宽 Balmer 线辐射的宽度来推断该遗迹中的宇宙线加速效率。方法：我们采用了最近发展的存在中性粒子情况下的非线性扩散激波加速理论。我们开发的半解析方法包括：将磁场放大描述为由共振流不稳定性引起，加速粒子和湍流磁场对激波的动态反作用，以及改变激波动力学的中性原子与背景等离子体之间的所有相互作用通道。结果：我们作为激波速度和激波区域不同电子 - 质子热化水平的函数，对 SNR 0509-67.5 中的宇宙线加速效率进行了定量评估。如果激波移动速度快于约 4500 km/s，则可以得出结论，粒子加速必须以百分之几十的效率发生。对于较低的激波速度，由于激波下游电子 - 离子平衡的不确定性，粒子加速的证据变得不那么明确。我们还讨论了未来窄 Balmer 线测量的作用。