MHD 湍流中的宇宙线传输:大尺度与小尺度相互作用
高能天体物理现象
2011-12-06 v2
摘要
宇宙线(CR)的传输与加速对许多天体物理问题至关重要,例如 CMB 前景、分子云电离及所有高能现象。MHD 湍流的最新进展要求对宇宙线传输范式进行修正。我们使用经数值模拟检验的磁流体动力学湍流模型,其中湍流在大尺度注入并级联至小尺度。我们将探讨 CR 沿磁场平行与垂直方向的传输问题,并表明宇宙线次扩散仅在环境湍流远偏离数值模拟所建议情况的受限情形下才重要。此外,在小于湍流注入尺度的尺度上,CR 的传输变为超扩散。我们还将讨论由大尺度可压缩湍流引发的宇宙线动能回旋共振不稳定性的非线性增长。这种宇宙线对湍流的回旋共振被证明是除与可压缩湍流直接相互作用之外的一种重要散射机制。该不稳定性对大尺度湍流的反馈不可忽略,应在未来的模拟中予以包含。
引用
@article{arxiv.1112.0068,
title = {Cosmic Ray transport in MHD turbulence: large and small scale interactions},
author = {Huirong Yan and A. Lazarian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.0068},
year = {2011}
}
备注
7 pages, 1 figure, submitted to ASTRONUM2011 conference proceedings, typos corrected