对等离子体中强波的受激散射

我们研究了线偏振强电磁波在正负电子对等离子体中的受激（受迫）散射，这对于理解快速射电暴(FRB)的传播至关重要。磁陀星是FRB最有希望的起源天体，FRB在传播过程中穿过磁陀星风，并在被显著散射之前成功逃逸。我们重新审视了任意振幅下线偏振电磁波在正负电子对等离子体中的稳态解，并证明非线性由非线性参数$a_0\omega_{pe}/\omega_0$而非无量纲振幅$a_0$表征，其中$\omega_{pe}$是电子等离子体频率，$\omega_0$是波频率。我们通过执行一维粒子网格模拟，跟踪了线性区域$a_0\omega_{pe}/\omega_0 \ll 1$下稳态解的时间演化，并表明当考虑入射波中等离子体运动引起的洛伦兹提升时，假设$a_0 \ll 1$的传统受激散射线性分析即使对于$a_0 > 1$也适用。饱和水平由$a_0\omega_0/\omega_{pe}$控制，该参数对应于波能量与等离子体能量之比，并且当$a_0\omega_0/\omega_{pe} \gg 1$时，入射波几乎不被散射。我们讨论了我们的结果在FRB中的应用。