多尺度等离子体波对弱准垂直星系团激波处电子预加速的影响

与并合星系团相关的射电遗迹表明，在星系团介质（ICM）中声速马赫数较低（$M_{\rm s}\lesssim 3$）的并合驱动激波中存在相对论电子的加速。近期研究提出，电子注入到扩散激波加速（DSA）可通过所谓费米型加速在 $\beta=P_{\rm gas}/P_{\rm B}\approx 20-100$ 激波脚区发生，以及通过随机激波漂移加速（SSDA）在 $\beta\approx 1-5$ 激波过渡区发生。此处我们探究 SSDA 如何通过在足以包含离子尺度波的二维域中执行粒子网格（PIC）模拟，促进 $\beta\approx 20-100$ 等离子体中弱准垂直（$Q_{\perp}$）激波处的电子预加速。我们发现，在 $M_{\rm s}\gtrsim M_{\rm AIC}^*\sim 2.3$ 的超临界激波中，多尺度波由激波斜坡下游的离子和电子温度各向异性激发，并且通过由诱导波引起的随机俯仰角散射，电子在激波过渡区被约束延长一段时间。沿运动电场通过梯度漂移获取能量，电子可被预加速直至注入此类 ICM 激波的 DSA。我们的发现意味着弱 ICM 激波处的电子 DSA 过程可解释射电遗迹的起源。然而，需要对 $M_{\rm s}< 2.3$ 的亚临界激波处电子加速作进一步研究，因为一些观测到的射电遗迹激波由射电或 X 射线观测导出的马赫数低至 $M_{\rm s}\sim 1.5$。