磁化涡旋等离子体作为高能粒子加速器

本文报告了关于粒子在磁化涡旋等离子体中加速的理论建模。文献简要回顾了来自大幅度、半相对或完全相对涡旋的全动力学数值模拟的最新发现。随后，本文论证这些发现可在“广义费米”随机加速框架中得到解释，并对其进行概述。加速的主要贡献来自于磁场线尖锐、动态弯曲处以及速度压缩区域的粒子相互作用。有趣的是，加速率是空间非均匀的，其概率分布遵循断裂幂律，延伸至较大值。这使得相对、大幅度涡旋成为极端粒子加速器。也讨论了关于粒子传输、粒子能谱在辐射损耗存在及在长时间尺度上的形状的一些影响。