宇宙射线激波前驱体中的磁场与密度尖峰

在由加速宇宙射线（CR）填充的激波前驱体中，CR 回流电流不稳定性被认为会显著增强激波前的磁场扰动。我们获得了由 CR 回流电流支持的完全非线性精确理想磁流体动力学（MHD）解。这些解表现为局域化的圆偏振阿尔芬包络尖峰（孤子或呼吸子）。与常规（无驱动）孤子类似，所获得的磁场尖峰以与其振幅成正比的速率 $C$ 传播，即 $C=C_{A}B_{{\rm max}}/\sqrt{2}B_{0}$。因此，足够强的孤子会跑在主激波前方并停留在前驱体中，由回流电流支持。这种非线性解的特性与预测非传播（即随流向下对流）圆偏振波的线性理论截然不同。非线性解既可以作为孤立脉冲（孤子）出现，也可以作为孤子链（余弦波）出现。我们简要讨论了此类准周期孤子链的形态与最近在天鸽座超新星遗迹（SNR）中观测到的 X 射线条纹之间的相似性。由建议的饱和过程确定的磁场放大倍数被表示为超新星遗迹激波速度在从抛射物主导阶段演化至 Sedov-Taylor 阶段过程中的递减函数。