高 beta 无碰撞宇宙等离子体中低马赫数涟漪状激波上的电子加速
高能天体物理现象
2021-10-04 v1
摘要
利用大规模全动力学二维粒子网格模拟，我们研究了在 high- 等离子体中传播的低马赫数激波上，激波涟漪对电子加速的影响，以应用于星系团中的并合激波。我们发现当涟漪模出现时，电子加速率显著增大。主要加速机制为随机激波漂移加速，其中电子被湍流引起的俯仰角散射约束在激波处，并从运动电场获取能量。激波过渡区及主激波前 overshoot 紧邻区域处多尺度磁湍流的存在，对电子获能至关重要。宽能非热电子分布形成于激波的上游与下游。电子的最大能量足以使其注入到扩散激波加速中。我们首次表明下游电子谱具有幂律形式，谱指数 ，与观测一致。
引用
@article{arxiv.2107.00508,
title = {Electron Acceleration at Rippled Low-Mach-number Shocks in High-beta Collisionless Cosmic Plasmas},
author = {Oleh Kobzar and Jacek Niemiec and Takanobu Amano and Masahiro Hoshino and Shuichi Matsukiyo and Yosuke Matsumoto and Martin Pohl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00508},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 14 figures, to be published in ApJ