宇宙射线注入与加速的数值研究
天体物理学
2009-11-07 v1
摘要
我们开发了一种数值方案，将热泄漏注入模型纳入结合气体动力学和宇宙射线（CR，以下简称）扩散-对流代码中。粒子注入随后通过对冲击波向上游区域的扩散通量进行筛选，根据速度依赖的透明度函数控制漏出粒子的数目。我们研究了在初始冲击马赫数 M_0 范围内，CR 修改平面冲击的演化过程中 CR 注入和加速效率。当次冲击较强时，注入过程非常高效，导致冲击结构迅速且显著地被修改。随着 CR 压力的增加，次冲击减弱，注入速率相应下降，因此次冲击不会消失。尽管一些早期注入的粒子继续被加速到更高能量，但由于新注入/加速与 CR 粒子向冲击外侧的扩散/对流平衡，后冲击 CR 压力趋于近似时间渐近值。我们得出结论，强平行冲击的注入速率足以导致冲击结构的快速非线性修改，因而自洽的注入和时变数值模拟对于理解 CR 修改冲击的非线性演化至关重要。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0207410,
title = {Numerical Studies of Cosmic Ray Injection and Acceleration},
author = {Hyesung Kang and T. W. Jones and U. D. J. Gieseler},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0207410},
year = {2009}
}
备注
28 pages, To appear in ApJ November 1, 2002 issue