宇宙线修改激波的运动学模拟 II：粒子能谱
高能天体物理现象
2020-12-16 v2 等离子体物理
摘要
扩散激波加速是在空间和天体物理系统中产生高能粒子的一种重要机制。长期以来，人们一直预测这类高能粒子会影响激波的水动力学结构，进而导致宇宙线（CR）能谱比测试粒子预言的更平。然而，在本文及 companion paper（C. C. Haggerty 和 D. Caprioli, 2020, arXiv:2008.12308 [astro-ph.HE]）中，我们利用自洽的混合（动力学离子-流体电子）模拟，首次展示了宇宙线修改激波实际上如何产生更陡的能谱。这种陡化由激波下游嵌入磁湍流中的宇宙线增强平流驱动，我们称之为“后前兆区（postcursor）”。这些结果与超新星及超新星遗迹的多波段观测一致，并对一般空间/天体物理激波具有重要的现象学意义。
引用
@article{arxiv.2009.00007,
title = {Kinetic Simulations of Cosmic-Ray-Modified Shocks II: Particle Spectra},
author = {Damiano Caprioli and Colby C. Haggerty and Pasquale Blasi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00007},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 5 figures, submitted to ApJ, Paper II of a series of 2 (Paper I: Kinetic Simulations of Cosmic-Ray-Modified Shocks II: Hydrodynamics, arXiv:2008.12308 [astro-ph], arXiv:2008.12308)