Weibel介导激波中粒子反射的微观物理
高能天体物理现象
2023-10-20 v1 等离子体物理
摘要
粒子在胞（PIC）模拟已表明，由Weibel不稳定性介导的相对论无碰撞激波加速约1%的入射粒子，而大多数粒子透射过激波并热化。决定入射粒子是被透射还是被反射的微观物理过程尚不清楚。我们通过在一对等离子体的激波PIC模拟中追踪一层测试粒子，研究了Weibel介导激波中粒子反射的微观物理。我们发现，正电子主导细丝中的电子和电子主导细丝中的正电子会高效地从不稳定性处的强磁结构反射。这些朝向上游运动的反射粒子随后必须找到与反射粒子所携带电流同号的细丝，才能随激波运动并参与扩散激波加速（DSA）。因此，约1%的最终注入效率源于激波处初始反射的有效性以及反射粒子在反射后上游中的存活概率。我们建立了一个模型，可预测高能粒子比例作为Weibel丝化性质的函数。
引用
@article{arxiv.2310.12950,
title = {Microphysics of Particle Reflection in Weibel-Mediated Shocks},
author = {Jasmine Parsons and Anatoly Spitkovsky and Arno Vanthieghem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12950},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 9 figures, submitted to ApJ. Comments welcome