辐射相对论湍流作为射电星系喷流中原位偶极子等离子体源

作为强大的 gamma 射线发动机，射电星系喷流——从活跃星系核向地球发射的相对论等离子体喷流——显而易见是高能粒子加速器。然而，正是这些喷流如何加速粒子，以及它们由什么组成，仍然基本保持神秘。本文我们认为，这些问题可能通过 gamma 射线 emission 相互关联。也就是说，来自强粒子加速区产生的高能光子可能被喷流内的柔和辐射吸收，富化其电子-正电子对。我们在磁化辐射相对论湍流粒子加速的特定语境中探索了这一可能性。通过结合理论、粒子-in-cell 模拟和 Fokker-Planck 模型，我们识别并表征了一种新的、由偶极子产生介导的等化机制。最初，湍流能量注入速度快于辐射冷却，导致粒子加速和 gamma 射线辐射的快速增长。随后，gamma 射线吸收产生大量新生偶极子，减缓后续粒子加速。这最终将粒子加速引入与辐射冷却平衡，并关闭偶极子产生：一种富含偶极子的最终平衡。我们估计，这一过程可能显著加载平坦谱射电原核星系的喷流。这些结果代表了粒子加速与喷流等离子体组成之间重要的联系。