多物种相对论等离子体中的粒子加速机制

虽然无碰撞等离子体在致密天体物理源附近普遍存在，但其组成对高能辐射的影响目前尚不清楚。我们首次研究了动力学、狭义相对论湍流中的粒子加速机制，对电子、正电子和质子采用真实质量比进行建模。在全局电荷中性条件下，我们引入正电子分数，并覆盖了从电子-质子等离子体到正反物质主导等离子体的 regimes。利用一种针对多物种相对论等离子体的新型广义欧姆定律，我们分析了在自洽地从湍流中涌现的再连接事件中由电场驱动的粒子加速。我们首次证明，能量增益发生在由相对论压力张量散度驱动的再连接电流片中，该张量局部与粒子速度对齐并导致高效的能量传递。电子与正电子之间的不平衡系统性地有利于电子加速，突显了真实多物种建模在捕获黑洞吸积流和相对论喷流中非热贡献的必要性。