磁镜作用下 MHD 湍流中宇宙射线的扩散
高能天体物理现象
2021-12-22 v2 星系天体物理
等离子体物理
摘要
作为具有众多天体物理影响的基本物理过程，宇宙射线（CRs）的扩散由其与磁流体动力学（MHD）湍流的相互作用决定。我们考虑 MHD 湍流产生的磁镜效应对宇宙射线扩散的影响。由于湍流磁场固有的超扩散性，经历镜像反射（即反弹宇宙射线）的大俯仰角宇宙射线不会被捕获在磁镜之间，而是沿湍流磁场扩散运动，导致一种新型平行扩散，即镜像扩散。该镜像扩散通常慢于经历回旋共振散射的小俯仰角非反弹宇宙射线的扩散。在磁镜与俯仰角散射间达到平衡的临界俯仰角，对确定反弹与非反弹宇宙射线的扩散系数及其随宇宙射线能量的标度至关重要。我们发现扩散系数具有非普适的能量标度，取决于 MHD 湍流的性质。
引用
@article{arxiv.2106.08362,
title = {Diffusion of cosmic rays in MHD turbulence with magnetic mirrors},
author = {Alex Lazarian and Siyao Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08362},
year = {2021}
}
备注
21 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ