超声速剪切流的混合仿真：I）粒子加速
高能天体物理现象
2025-11-17 v1
摘要
超声速流在温暖和冷介质中十分常见；其耗散导致加热、非热子粒子产生以及背景磁场放大。我们进行了二维混合（动力离子-流体电子）仿真，研究从亚声速到超声速过渡过程中衰减剪切流。我们发现亚声速情况下的经典Kelvin-Helmholtz不稳定被超声速剪切中的冲击波簇取代，其中耗散更快，产生非热子粒子。我们讨论了流马赫数对粒子加速、由动力效应引起的黏性以及磁场湍流产生的依赖性。我们概述了这些发现对温暖星际介质、分子云以及吸积盘湍流潜在影响，留给后续论文讨论自生成或预存在的高能粒子对剪切流影响。
引用
@article{arxiv.2511.10739,
title = {Hybrid Simulations of Supersonic Shear Flows: I) Particle Acceleration},
author = {Naixin Liang and Damiano Caprioli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.10739},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 12 figures