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正负电子对等离子体中丝化不稳定性的动理学模拟

高能天体物理现象 2023-04-27 v1 等离子体物理

摘要

电磁波与等离子体之间的非线性相互作用在天体物理中备受关注,因其可能影响快速射电暴(FRBs)——在射电频段探测到的毫秒级明亮脉冲——的传播。丝化不稳定性(FI)——一种非线性波-等离子体相互作用——被认为在FRB源附近占主导,其非线性发展也可能影响FRB推断出的色散量。本文中,我们对无磁化正负电子对等离子体中的FI进行全动理学粒子网格模拟。模拟表明FI产生横向密度丝,电磁波如波导般在其间的近真空中传播。密度丝持续合并,直至波的 ponderomotive 力与等离子体压力梯度间建立力平衡。我们估计了合并时标,并讨论了丝合并对FRB观测的启示。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.03577,
  title  = {Kinetic Simulations of the Filamentation Instability in Pair Plasmas},
  author = {Masanori Iwamoto and Emanuele Sobacchi and Lorenzo Sironi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03577},
  year   = {2023}
}

备注

Submitted to MNRAS