力自由场平行重联的宇宙射线加速
天体物理学
2015-06-24 v1
摘要
我们提议几乎每个被加速的宇宙射线 (CR) 都来自维持所有力自由 (f-f) 磁场的平行电流。带电粒子通过产生于磁场 B 平行方向的 E-平行 电场被加速。若假设加速机制不偏好仅加速超高能宇宙射线 (UHECR)，则推断的额外银河系宇宙射线总能量为 10^(60) 赫尔曼/银河系间距体积。该总能量约为母体银河系宇宙射线或磁能的 10^5 倍。超大质量黑洞 (SMBH) 在星系中心的形成能 10^(62) 赫尔曼成为唯一可行的能源来源。一个有效的涡旋过程将引力自由能转化为围绕 SMBH 的吸积盘中的磁能。借助 Keplerian 扭曲，这一涡旋将一极性种子场转化为 f-f 场，并输送至星系间的一般介质 (IGM)。这种磁能也被有效地转化为粒子能量，正如能量粒子的辐射所证明的。IGM 的 CR 则是通过加速于 f-f 场中受限的超星系墙和纤维束缚内的持续耗散所致，其时间尺度为哈勃时间。此外，大多数 UHECR 在 GZK 衰减时间 10^8 年内扩散丢弃至银河系空洞，从而从视图中消失。在银河系内部，我们预期吸积盘的扭曲是银河系 CR 加速的能源来源。[编辑]
引用
@article{arxiv.astro-ph/0509054,
title = {Cosmic Ray Acceleration by E-Parallel Reconnection of Force-Free Fields},
author = {Stirling A. Colgate and Hui Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0509054},
year = {2015}
}
备注
10 Pages, 3 figures