星系团中亚 TeV 宇宙线的高效微镜约束
高能天体物理现象
2025-02-25 v2 等离子体物理
摘要
宇宙线（CRs）在塑造星系和星系团等天体物理环境的热与动力学性质方面起着关键作用。近期观测表明，某些天体物理系统中宇宙线的约束强于当前宇宙线输运理论的预测。在此，我们表明将微观尺度物理纳入宇宙线输运模型可以解释这种增强的宇宙线约束。我们发展了源于镜不稳定性的磁微观涨落对宏观宇宙线扩散影响的理论描述。我们通过星系团内介质（ICM）中宇宙线输运的大动力学范围模拟以及微镜场中宇宙线输运的动理学模拟证实了我们的理论。我们得出结论：ICM 中亚 TeV 宇宙线的约束远比此前基于银河系输运外推的预期有效。微镜对宇宙线扩散的变革性影响为微观物理如何反向影响宏观动力学及可观测结构跨越一系列天体物理尺度提供了见解。
引用
@article{arxiv.2311.01497,
title = {Efficient micromirror confinement of sub-TeV cosmic rays in galaxy clusters},
author = {Patrick Reichherzer and Archie F. A. Bott and Robert J. Ewart and Gianluca Gregori and Philipp Kempski and Matthew W. Kunz and Alexander A. Schekochihin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01497},
year = {2025}
}
备注
Accepted manuscript for Nature Astronomy, post-peer review, prior to final editorial changes