闪耀正负电子对等离子体中的动理学湍流：辐射冷却导致的间歇性束流与热化

高能天体物理系统常包含无碰撞相对论性等离子体，它们由湍流级联加热并通过辐射发射冷却。理解这种辐射湍流的本质是极端等离子体天体物理学的前沿。本文利用粒子模拟方法，研究外部逆康普顿辐射对光学薄相对论正负电子对等离子体中驱动的湍流的影响。我们聚焦于统计稳态（注入能量与辐射能量平衡），并进行了从低磁化到高磁化（$0.04 \lesssim \sigma \lesssim 11$）的参数扫描。我们证明，在所有模拟中，全局粒子能量分布均呈准热态，仅存在少量非热高能粒子（将尾部延伸约 $\sim 2$ 倍）。这表明，非热粒子加速（在类似的无辐射模拟中观测到）被强辐射冷却所抑制。准热能量分布可通过解析模型很好地拟合，其中随机粒子加速（例如，由二阶费米机制或回旋共振相互作用引起）与辐射反作用力达到平衡。尽管等离子体有效热化，非热高能粒子确实在全局动量分布的各向异性中显著出现，表现为高度可变、间歇性的束流（对于高磁化情况）。这些束流高能粒子在空间上与间歇性电流片重合，表明局域磁重联可能是动理学束流形成的一种机制。这种束流现象或许可以解释在各种天体物理系统（如耀变体喷流、蟹状星云和人马座 A*）中观测到的快速耀斑。