非相对论准平行激波中电子、质子与氦加速的动理学模拟
高能天体物理现象
2022-04-20 v3
摘要
除电子和质子外，非相对论准平行激波预期还具备加速重离子的能力。超新星遗迹中的激波通常被认作银河系宇宙线的加速器，而银河系宇宙线由多种粒子组成。我们通过一维粒子网格（PIC）模拟研究了非相对论准平行激波中电子、质子与氦离子的扩散激波加速（DSA），其中氦与质子的数密度比为，这与银河系宇宙线相关。模拟表明，在激波静止系中声马赫数为14、阿尔文马赫数为19.5的非相对论准平行激波上游，高能质子与氦离子的流动可激发波动，带电粒子被自生波散射并逐渐被加速。此外，激波下游带电粒子的能谱为热成分加非热尾，加速效率较高：在模拟结束时，近下游区域中约有和的体动能分别转化为非热质子与非热氦离子的能量。
引用
@article{arxiv.2202.02689,
title = {Kinetic Simulation on Electron, Proton and Helium Acceleration in a Nonrelativistic Quasiparallel shock},
author = {Jun Fang and Qi Xia and Shiting Tian and Liancheng Zhou and Huan Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02689},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 5 figures. Accepted for publication in MNRAS