来自相对论无碰撞冲击波的粒子加速与辐射及其磁场生成
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
冲击加速是天体等离子体中普遍存在的现象。等离子体波及其相关不稳定 (如布纳门不稳定、双流不稳定和韦贝尔不稳定) 在冲击区产生的等离子体波是负责粒子 (电子、正电子和离子) 加速的关键因素。我们利用 3-D 相对论电磁粒子 (REMP) 代码，对在有无初始磁场的环境中，相对论喷流前端传播至周围等离子体时粒子加速进行了研究。我们发现在无周围磁场和弱周围磁场条件下的结果差异仅有限。模拟显示，冲击无碰撞前沿产生的韦贝尔不稳定会加速沿喷流传播方向垂直和平行于该方向的粒子。该不稳定性负责产生和放大高度非均匀、小尺度的磁场，这些磁场贡献于喷流头部后电子的横向偏转。来自偏转电子的“抖动”辐射的性质不同于在均匀磁场中计算的单极化辐射。这类抖动辐射可能对于理解γ射线暴、相对论喷流和超新星残留物中复杂的时间演化和/或光谱结构具有重要意义。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0312103,
title = {Particle Acceleration and Radiation associated with Magnetic Field Generation from Relativistic Collisionless Shocks},
author = {K. -I. Nishikawa and P. Hardee and G. Richardson and R. Preece and H. Sol and G. J. Fishman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0312103},
year = {2009}
}
备注
4 pages, 1 figure, submitted to Proceedings of 2003 Gamma Ray Burst Conference