论超新星遗迹中能量均分的基础
高能天体物理现象
2018-03-09 v2
摘要
一个被广泛接受的范式是，宇宙线（CRs）的能量密度与磁场的能量密度之间的能量均分（eqp）无法在超新星遗迹（SNRs）中维持。然而，我们的三维流体动力学超级计算机模拟，结合非线性扩散激波加速模型（NLDSA），提供了证据，表明 eqp 可能在塞多夫（Sedov）演化阶段末期建立，而大多数 SNR 生命中最长的部分正处于该阶段。我们引入术语“恒定分配”（constant partition）来表示 SNR 中 CR 能量密度与磁场能量密度之间的任意恒定比值，而术语“能量均分”（equipartition）应保留用于能量密度（在数量级上也是{恒定分配}）近似相等的情况，且仅指超相对论电子（或总 CRs）的能量密度与磁场能量密度。我们的模拟表明，这种近似的恒定分配存在于除最年轻 SNR 之外的所有 SNR 中。我们推测，由于在塞多夫演化阶段末期演化的 SNR 可以达到 CRs 与磁场之间的 eqp，它们可能负责在星际介质中初始化此类 eqp。此外，我们表明 CRs 电子分量与磁场之间的 eqp 可用于直接从 SNR 的同步辐射观测计算磁场强度。此处给出的 SNR 中磁场强度值比 Arbutina 等人（2012, 2013）计算的值约低 2.5 倍。
引用
@article{arxiv.1801.10422,
title = {On the foundation of equipartition in supernova remnants},
author = {Dejan Urošević and Marko Z. Pavlović and Bojan Arbutina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.10422},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 2 figures, 1 table, accepted for publication in ApJ, comments are welcome