由俯仰角散射过程达到经典热平衡的带电粒子的幂律谱
高能天体物理现象
2022-05-04 v2 等离子体物理
摘要
讨论了被弱等离子体波进行俯仰角散射的带电粒子的 Boltzmann-Gibbs 热力学平衡态。这些波的自由度在构造巨正则系综中起基础作用。通过回旋共振条件，快粒子在 ε−μ≪T 时具有反转折幂律谱，其中 ε 为粒子能量，μ 为化学势，T 为温度。转折能量为静止能量和 −μ。对于 ε≪−μ≪T，非相对论和超相对论粒子的能谱指数 α 分别为 δ/2+1 和 δ+1，其中 δ 为背景磁力线的有效分形维数。对于 −μ≪ε≪T，谱指数为 α+1。该热平衡情景结合漏箱模型和宇宙线观测，似乎表明银河系磁场具有超扩散性，δ≈1.4。
引用
@article{arxiv.2204.06266,
title = {Power-law Spectrum of Energetic Particles in Classical Thermal Equilibrium by Pitch-angle Scattering Process},
author = {Yiran Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06266},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in Astroparticle Physics