在具有均匀上游磁场和强下游湍流的垂直激波处的快速粒子加速
高能天体物理现象
2020-07-15 v2
摘要
激波通过扩散激波加速 (DSA) 机制产生相对论性粒子。在各种情况下，垂直激波一直被预期可实现快速加速。我们研究了在垂直激波处加速的粒子的加速时间和能谱。在我们的模型中，上游垂直磁场没有涨落，而下游区域高度湍流。因此，粒子运动在上游区域为回旋运动，在下游为类 Bohm 扩散。在这种情况下，我们推导出了加速时间的解析形式。利用测试粒子模拟，验证了我们公式的有效性。此外，粒子的能谱与标准 DSA 预测的相同。因此，目前提出的机制同时实现了快速加速和典型能谱 ，即使没有上游磁场放大也是如此。
引用
@article{arxiv.2004.01622,
title = {Fast Particle Acceleration at Perpendicular Shocks with Uniform Upstream Magnetic Field and Strong Downstream Turbulence},
author = {Shoma F. Kamijima and Yutaka Ohira and Ryo Yamazaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.01622},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 4 figures, accepted for publication in ApJ