部分电离等离子体中垂直激波处快速扩散激波加速的注入
高能天体物理现象
2016-08-17 v1
摘要
我们首次给出了部分电离等离子体中无碰撞垂直激波的三维混合模拟。在该模拟中，激波速度和上游电离分数分别为 Vsh ~ 1333 km/s 和 fi ~ 0.5，这是星际介质中孤立年轻超新星遗迹的典型值。我们确认了先前二维模拟的结果：下游氢原子泄漏到上游区域，它们在上游区域通过拾取过程被加速，并且上游和下游区域均产生大的磁场涨落。此外，我们发现磁场涨落具有三维结构，且泄漏的氢原子在拾取过程后注入到垂直激波处的扩散激波加速。观测到的扩散激波加速可解释为带有散射的激波漂移加速。在该模拟中，粒子在约 100 个回旋周期内被加速到 v ~ 100 Vsh ~ 0.3c。加速时间尺度快于平行激波中扩散激波加速的时间尺度。我们的模拟结果表明，超新星遗迹可在塞多夫阶段将宇宙线加速至 10^{15.5} eV（膝部）。
引用
@article{arxiv.1606.03148,
title = {Injection to rapid diffusive shock acceleration at perpendicular shocks in partially ionized plasmas},
author = {Yutaka Ohira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.03148},
year = {2016}
}
备注
7 pages, 7 figures, accepted for publication in ApJ