宇宙射线与随机磁陷阱
星系天体物理
2023-06-28 v2 高能天体物理现象
摘要
宇宙射线（CR）粒子在星际介质（ISM）中的空间分布对于射电天文学至关重要，其认知是解释观测所必需的；在理论天体物理中，CR 也参与 ISM 的结构与动力学。星际磁场强度和结构的局部不均匀性会影响宇宙线粒子的局域扩散率和系综动力学。磁陷阱（位于同一磁线上的磁镜之间的区域）可在 CR 空间分布中导致特别强烈且持久的特征。利用检验粒子模拟，我们研究了在各种磁场构型下 CR 粒子系综（质子和电子）的空间分布，从理想化的轴对称陷阱到间歇（发电机产生）随机磁场中出现的那些陷阱。我们证明，CR 源的不均匀性以及 CR 粒子的能量损失均可导致 CR 分布中持久的局部不均匀性，且质子与电子具有不同的空间分布。我们的结果对天文对象同步辐射发射的解释，特别是其随机涨落的阐释，具有深远影响。
引用
@article{arxiv.2205.01986,
title = {Cosmic rays and random magnetic traps},
author = {Devika Tharakkal and Andrew P. Snodin and Graeme R. Sarson and Anvar Shukurov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01986},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 18 figures