超相对论平行冲击波中的粒子加速

presented for highly relativistic parallel shock particle acceleration upstream flow gamma factors, $\Gamma=(1-V_{1}^{2}/c^{2})^{-0.5}$ with values between 5 and $10^{3}$。结果显示，冲击处的光谱形状取决于粒子散射是否为小角度($\delta \theta < \Gamma^{-1}$)或大角度，这如果$\lambda > 2r_{g} \Gamma^{2}$其中$\lambda$为沿场线的散射平均自由程，$r_{g}$为gyroradius，这些量在等离子体流动框架中测量。大角度散射情形在基本幂律光谱上表现出显著结构，小角度散射则几乎不存在。两种情况都导致加速速率快于常规非相对论表达式估计，后者为$t_{acc}=[c/(V_{1}-V_{2})] [\lambda_{1}/V_{1}+\lambda_{2}/V_{2}]$其中'1'和'2'分别指上游和下游，$\lambda$为平均自由程。在第一次冲击穿越循环中观察到$\Gamma^{2}$能量增益，后续冲击循环中还观察到显著的能量乘子。这些结果对于理解极高能宇宙射线的产生，以及Gamma Ray Bursts(GRB)和活跃星系核(AGN)的高能nuetrino和gamma射线输出具有重要意义。