相对论性运动轻子微云与背景电子相互作用的PIC模拟研究
高能天体物理现象
2015-05-27 v1 等离子体物理
摘要
致密吸积天体的喷流由电子以及正电子和离子的混合物组成。这些外流冲击星际或星系际介质，两种等离子体通过无碰撞过程相互作用。丝状（束-魏贝尔）不稳定性导致强电磁场增长。这些场使互穿等离子体热化。迄今为止，空间非均匀性对丝状不稳定性的影响尚未被探索。我们研究空间均匀背景电子与微小电子-正电子云之间的相互作用。在我们的粒子模拟（PIC）中，等密度电子和正电子组成的方形微云冲击静止的空间均匀等离子体。微云的平均速度对应于相对论因子15，这与实验室实验和相对论天体物理外流相关。我们在多个时刻检查轻子和电磁场的空间分布。微云携带的磁场与背景电子之间发展出丝状不稳定性。从噪声水平增长的电磁场重新分布云内的电子和正电子，从而增强峰值磁场振幅。电流密度和电磁场的模在时间上非周期增长，并沿与云速度矢量反平行的方向稳步增长。微云在模拟期间保持连结。不稳定性在背景等离子体中诱导出静电尾场。
引用
@article{arxiv.1504.00472,
title = {PIC simulation study of the interaction between a relativistically moving leptonic micro-cloud and ambient electrons},
author = {M. E. Dieckmann and G. Sarri and S. Markoff and M. Borghesi and M. Zepf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.00472},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 13 figures, Astronomy and Astrophysics (in press)