脉冲星风云中实现太赫能粒子加速：双区域模型
高能天体物理现象
2026-03-03 v1
摘要
太赫子（PeVatrons）是能够产生太赫能粒子的极端银河系加速器。大型高海拔气射 shower 观测站（LHAASO）最近检测到来自43个银河系源的超高能光子（≥100 TeV）。检测超高能光子需要加速器中至少存在太赫能粒子。虽然大多数源的确切性质仍不明确，但这些源的很大一部分与脉冲星风云（PWN）具有空间关联。在本研究中，我们采用磁流体动力学（MHD）方法来探讨脉冲星风云中的加速机制。本研究将MHD流动解与粒子光谱及光子能谱分布相关联。我们的研究表明，PWN环境下的MHD描述缩小了参数空间，大多数参数可仅用单个参数——磁化参数σ来约束。在考虑σ的影响后，我们发现，在低σ环境下，脉冲星风云可以产生太赫能粒子。我们还探讨了 nebular 区域湍流在太赫能粒子加速中的作用。本研究表明，低σ环境和湍流环境都有利于实现太赫能粒子的加速。我们还对两种不同LHAASO检测到的太赫子1LHAASO J1848-000u和1LHAASO J1929+1846u进行了模型测试。
引用
@article{arxiv.2603.00096,
title = {Particle acceleration to PeV energies in Pulsar Wind Nebula: a two zone model},
author = {Gunindra Krishna Mahanta and Nilay Bhatt and Bitan Ghosal and Subir Bhattacharyya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00096},
year = {2026}
}