无碰撞弱相对论性电子-正电子激波过渡层中的静电与磁不稳定性
高能天体物理现象
2017-09-12 v1 等离子体物理
摘要
诸如大质量恒星坍缩期间发射并触发伽马射线暴（GRBs）的天体物理喷流所产生的高能电磁发射，部分归因于相对论内部激波。此类喷流中的无碰撞等离子体里，这些激波由反向流动粒子束的丝状不稳定性介导。丝状不稳定性只有当束以相对论相对速度运动时才增长最快。此处我们用粒子网格（PIC）模拟对两个冷电子-正电子云在速度 c/2（c：光速）下的碰撞进行建模。我们证明在此速度下两流不稳定性超越丝状不稳定性增长，从而负责激波形成。其准静电波对上游等离子体的不完全热化允许其他不稳定性增长。形成了一个激波过渡层，其中丝状不稳定性在远上游调制等离子体。流入的上游等离子体在更靠近激波处被两流不稳定性逐渐加热，并被 Weibel 不稳定性压缩至预期的下游密度。后者产生的强磁场被限制在宽度为 10 个电子皮肤深度的层中。
引用
@article{arxiv.1709.02961,
title = {Electrostatic and magnetic instabilities in the transition layer of a collisionless weakly relativistic pair shock},
author = {M E Dieckmann and A Bret},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.02961},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 14 figures, accepted for publication in MNRAS