经历宇宙线粒子加速的Ia型超新星遗迹中的Rayleigh-Taylor不稳定性——低绝热指数解

本研究探讨了与低绝热指数$\gamma$（其中$\gamma < 5/3$）相关的Ia型超新星遗迹中Rayleigh-Taylor (R-T)不稳定性的演化，这反映了宇宙线粒子加速导致的超新星激波结构的预期变化。研究了极端情况，例如对应于$\gamma=1.1$的最大压缩比情况。随着$\gamma$减小，激波压缩比增加，产生一个越来越窄的激波间区域，其中R-T不稳定气体的初始混合更加显著。因此，遗迹轮廓可能受到小振幅、小波长凸起的影响。然而，随着不稳定性随时间衰减，以R-T指状半径与爆震波半径之比表示的对流混合程度，对于$\gamma \geq 1.2$并不强烈依赖于$\gamma$值。由于遗迹的年龄，不稳定气体无法充分延伸，以在第谷超新星遗迹外围附近形成富含金属的抛射物细丝。第谷遗迹的动态特性与绝热模型$\gamma=5/3$的一致性表明，宇宙线的注入太弱，不足以改变激波结构。即使在激波处宇宙线加速非常有效的情况下，在Ia型超新星遗迹中也不预期会出现显著增强的混合。