银河系湍流中宇宙射线扩散的 regimes
高能天体物理现象
2021-12-14 v2
摘要
天体物理环境中的宇宙射线输运通常由粒子在由湍流分量和平均分量组成的磁场中的扩散主导。这一过程是双重的湍流混合，因为粒子运动相对于场线是随机的，为了正确建模宇宙射线特征需要理解该过程。宇宙射线扩散建模中最重要的一个方面是，完全共振散射——最有效的此类过程——只有当波谱覆盖整个传播角范围时才可能。通过考虑波谱边界，我们量化了在高于总磁场5%的湍流水平下，平行于和垂直于引导场方向的宇宙射线扩散。我们将平行与垂直扩散系数的结果应用于银河系。我们表明，简单的纯扩散输运与内银河系的观测相矛盾，但仅通过考虑银河系风，数据便可在中央5 kpc区域内吻合。进一步的比较显示，另一方面，>5 kpc的外银河系应由垂直扩散主导，并可能在银河系最外半径处转变为平行扩散。
引用
@article{arxiv.2104.13093,
title = {Regimes of cosmic-ray diffusion in Galactic turbulence},
author = {P. Reichherzer and L. Merten and J. Dörner and J. Becker Tjus and M. J. Pueschel and E. G. Zweibel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13093},
year = {2021}
}
备注
Published in Springer Nature Applied Sciences