冲击波中的正电子产生. 应用于致密天体的高能辐射
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
我们研究了正电子产生对冲击结构的影响。通过一级费米过程加速的粒子通过外部软光子进行逆伽马射线散射冷却,导致粒子分布函数呈现断崖式功率律形状。因此产生的高能光子可通过光子-光子湮灭产生正电子。正电子压力的增加可能足以修改冲击轮廓。我们指出,当正电子压力(约占上游流动 ram pressure的20%)超过此阈值时,冲击将无法存在。相反,流动速度轮廓的显著变化也会修改粒子分布函数的谱指数和高能断崖。因此,能够触发正电子产生粒子数的数量也会相应改变,从而修改正电子产生速率。考虑到这些不同过程后,我们自洫地推导出流动速度轮廓和粒子分布函数。我们指出,在参数空间的某些区域,系统可收敛至正电子产生与Hydrodynamics效应平衡的稳态。我们讨论了将此模型应以解释致密天体观察到的高能辐射的可能性。我们指出,仅当正电子压力较小时才能获得硬 X 射线谱(α_X < 1),且此情况下不预期出现强烈湮灭线。我们还建议,如果软光子紧凑性取决于热等离子体中正电子密度(如在再照明模型中所预期),则可能引发可变性机制。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0105163,
title = {Pair creation at shocks. Application to the high energy emission of compact objects},
author = {P. O. Petrucci and G. Henri and G. Pelletier},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0105163},
year = {2007}
}
备注
15 pages, 15 figures, accepted for publication in A&A