等离子体中粒子的最大能量

粒子在空间、太阳和天体等离子体环境中被加速到非常高的非热能。在宇宙射线物理学中，常用于粒子最大能量的粗略估计（或必要条件）称为“Hillas极限”。该极限基于一种以系统整体运动电场进行一次性直接加速的概念，以及在强烈湍流环境中的随机和扩散加速。然而，如何well解释实际观测到的粒子最大能量仍不清楚。本文基于系统性综述，显示观察到的粒子最大能量——来自空间、太阳、天体和实验环境——常常达到Hillas极限所预测的能量。我们也发现了几例例外情况，如太阳闪现中的电子以及射电星系的喷流端端的电子，以及行星辐�带中的质子，其中与该极限存在偏差。我们讨论了这些偏差的可能原因，特别是我们认为有望检测到尚未被检测到的高能（$\sim$100 GeV）太阳闪现电子。我们预计本研究将促进关于粒子最大能量及其在不同等离子体环境中加速机制的跨学科讨论。