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宇宙线 modified 激波:等温跳跃的出现

高能天体物理现象 2017-12-04 v1

摘要

我们指出,对于马赫数 M1>3γ1(3γ)γ=1.34 M_1 > \sqrt{\frac{3 \gamma -1}{(3-\gamma ) \gamma }}= 1.34γ=5/3\gamma=5/3)的足够强的激波,宇宙线 modified 激波的解会出现分岔。结果,对于超临界流动,会形成一个等温跳跃(其并非激波)。该等温跳跃由能量上居次但速度很快的宇宙线的能量扩散所形成。对于超临界流动,无论宇宙线具有何种具体的反馈机制,等温跳跃都会出现。等温跳跃处的压缩比为 2/(γ1)=32/ (\gamma-1)=3,因此在测试粒子 regime 下,经历一阶费米过程的低能宇宙线的预期谱为 p=2γ/(3γ)=5/2p = 2\gamma/(3- \gamma) = 5/2,比常规的 p=2p=2 更陡。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.00342,
  title  = {Cosmic ray-modified shocks: appearance of an isothermal jump},
  author = {Maxim Lyutikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.00342},
  year   = {2017}
}