欧拉宇宙学模拟中的激波：主要性质与宇宙射线的加速

我们分析了使用公开版ENZO代码1.0.1模拟的、大小为103 Mpc/h的宇宙学体积中大尺度激波的性质。讨论了在后期处理中识别和表征激波的不同方法及其不确定性。再电离会影响模拟中激波的性质，我们提出了一种拟合程序，通过后期处理过程来精确模拟非辐射模拟中再电离的影响。我们通过一种利用模拟中跨单元速度变量跳跃的方法来研究激波的性质，这使得我们能够在相对低密度的宇宙区域也能对激波进行可行的描述。我们推导了激波数量以及在这些激波处耗散的能量随马赫数的分布，并讨论了这些分布随宇宙学时间以及在不同宇宙环境（星系团、外围区域、纤维状结构、空洞）中的演化。与之前的一些数值研究（例如 Ryu et al. 2003, Pfrommer et al. 2006）一致，我们发现相对较弱的激波在模拟宇宙体积中的能量耗散过程中占主导地位，尽管我们发现弱激波与强激波的比例高于先前的研究。我们通过采用先前数值计算中的注入效率，估算了在大尺度激波处宇宙射线的注入率。在当前纪元，整个模拟体积内以宇宙射线形式耗散的通量约占激波处耗散的热能的20%；在星系团内部，这一比例更小。