相对论冲击：粒子加速、磁场生成与辐射
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
冲击加速是天体等离子体中普遍现象。等离子体波及其相关不稳定（如布纳德、韦贝伯等双流不稳定）在无碰撞冲击前端创建的，负责粒子（电子、正电子和离子）加速。使用 3-D 相对论电磁粒子（REMP）代码，我们研究了相对论喷流前端向周围等离子体（带和不带初始磁场）的粒子加速。仿真显示，冲击前端产生的韦贝伯不稳定加速喷流和周围粒子，既在喷流传播方向的平行方向，也在垂直于该方向。在相同仿真时间下，电子-正电子冲击中非线性密度、电流、电场和磁场波动幅度大于电子-离子冲击。这源于电子和正电子都贡献于韦贝伯不稳定的生成。仿真结果表明，韦贝伯不稳定负责产生和放大非均匀、小尺度（主要是横向）磁场，这些磁场对喷流头后电子（正电子）的横向偏转作出贡献。这种小尺度磁场结构适合于从偏转电子（正电子）产生“抖动”辐射，而非同步辐射。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0410193,
title = {Relativistic Shocks: Particle Acceleration and Magnetic Field Generation, and Emission},
author = {K. -I. Nishikawa and P. Hardee and G. Richardson and R. Preece and H. Sol and G. J. Fishman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0410193},
year = {2009}
}
备注
6 pages, 2 figures, submitted to Proceeding of International Symposium on High Energy Gamma-Ray Astronomy (July 26-30, 2004)