弱磁化电子-离子激波中粒子加速效率对激波速度的依赖性

利用前所未有的长时二维粒子模拟，我们研究了在从跨相对论到亚相对论速度范围内传播的弱磁化准平行激波中的电子和离子加速。在固定的上游磁场强度下，低速准平行激波由贝尔不稳定性主导，而高速激波则由韦伯不稳定性主导。两种机制加速离子的效率相似，其中贝尔主导机制在最大粒子能量增长方面表现出更快的增长。电子加速效率强烈依赖于激波速度。韦伯主导激波中约有 $\sim15\,\%$ 的激波能量存在于非热电子中，而在贝尔主导机制中，我们归因于非热电子的激波能量不到 $\sim2\,\%$。我们讨论了我们的结果在伽马射线暴晚期余辉的明亮 X 射线发射、快速蓝色光学暂现源的射电发射以及微类星体的 X 射线变化中的应用。