坡印廷通量主导流中的粒子加速与俘获
天体物理学
2009-11-11 v1 等离子体物理
摘要
利用粒子网格(PIC)模拟,我们研究了强磁化等离子体片层在向有限密度环境介质中传播时的演化。与先前工作一致,我们发现片层会分裂为离散的磁脉冲。后续演化与Liang等人(2003)提出的抗磁性相对论脉冲加速模型相符。与先前工作不同的是,我们采用了真实的电子质子质量比,并着重理解脉冲对环境等离子体的俘获与透射机制以及粒子加速能谱。我们发现片层内部加速的电子分布呈现双幂律形式。我们预测,反射/俘获的外部电子产生的辐射将在内部电子辐射之后达到峰值。我们还发现,薄的离散磁脉冲能俘获环境电子,但允许质子穿过,从而使得脉冲受到的阻力小于同时俘获两种粒子时的情形。坡印廷通量主导的场景已被提出作为最强活动天体物理喷流中相对论性外流和粒子加速的驱动机制。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0508530,
title = {On particle acceleration and trapping by Poynting flux dominated flows},
author = {Gunnar Paesold and Eric G. Blackman and Peter Messmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0508530},
year = {2009}
}
备注
25 pages, Accepted by Plasma Physics and Controlled Fusion