超新星遗迹中电子的再加速

许多壳层型超新星遗迹的射电谱显示出与理论预期不符的偏差。本文确定了随机再加速对 GeV 波段及更低能量电子谱的影响，并研究了再加速是否能解释观测到的射电谱指数变化。我们明确计算了前向激波下游预期的 3 种湍流类型的动量扩散系数：快模波、小尺度非共振模以及由湍流发电机活动产生的大尺度模。注意到低能粒子与准热等离子体有效耦合，可以 formulate 并数值求解一个简化的宇宙线输运方程。只有快模波能提供足够快的动量扩散以显著改变粒子谱。使用能准确反映高度湍流磁场的同步辐射发射率，我们计算了射电谱指数，发现即使电子仅经历一个加速时间的再加速，指数$\alpha\lesssim -0.6$的软谱也能在超过 2 个数量级的射电频率范围内维持。谱硬化是可能的，但其频率依赖性 considerably 更强。前向激波下游随机再加速施加的谱修正仅微弱地依赖于初始谱，例如激波处扩散激波加速提供的初始谱。