利用基于三维磁流体动力学湍流中试验粒子的扩散模型生成宇宙射线轨迹
流体动力学
2025-02-11 v2 高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
等离子体物理
摘要
高能带电粒子在强磁湍流中输运的模型在空间和天体物理研究中发挥着关键作用,例如描述太阳高能粒子和高能宇宙射线的传播。受高性能机器学习技术近期进展的启发,我们研究生成扩散模型在合成由湍流磁流体动力学模拟获得的试验粒子轨迹方面的应用。我们考虑了速度增量、空间输运和曲率统计,并发现对于固定的粒子能量,其与基准轨迹具有极好的一致性。此外,我们考虑了两种合成的湍流模型进行比较。最后,讨论了基于我们的方法构建可用于实际应用的输运模型所面临的挑战。
引用
@article{arxiv.2412.12923,
title = {Generation of cosmic ray trajectories by a Diffusion Model trained on test particles in 3D magnetohydrodynamic turbulence},
author = {Johannes Martin and Jeremiah Lübke and Tianyi Li and Michele Buzzicotti and Rainer Grauer and Luca Biferale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12923},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 12 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal Supplement Series